Опасны ли гормоны в животных для человека?

Введение

Увеличение надоев — это всегда увеличение нагрузки на организм животного в результате которой животные становятся более чувствительны к окружающим стресс факторам. Самой чувствительной в организме животного является репродуктивная система. Для перезапуска гормональной системы , восстановления функции яичников и подготовки животного к овуляции ветеринарные врачи используют гормональные препараты. Популяризация научных изданий о применении гормональных препаратов породило опасения среди потребителей молока и молочных продуктов. В своей основе страхи основаны на нехватке информации и отсутствия понимания физиологии КРС. Зачастую люди путают гормоны используемые для синхронизации полового цикла с гормонами роста и использованием гормонально модифицированной кормовой базы.

Описание текущей ситуации

На сегодняшний день в ветеринарной практике гормональные препараты применяются не только для лечения высокопродуктивных животных но и для подготовки животного к овуляции, лечения пиометры, хронического метрита и субэструса . Отдельно следует отметить синхронизацию полового цикла на крупных молочнотоварных комплексах. Синхронизация охоты у коров, или эструса, — это метод управления процессом овуляции у животных, целью которого является одновременное наступление у них половой охоты. В крупных хозяйствах это помогает рассчитать отелы в течение года и более эффективно применять искусственное осеменение, что повышает производительность и помогает получить стабильную запланированную прибыль.

Гормональные препараты: пример Асконт

Среди гормональных препаратов, используемых в ветеринарной практике, лидирующее место занимает производитель Асконт +. Гормональные препараты Сурфагон и Эстрофантин используются в каждом втором хозяйстве РФ. Сурфагон, содержащий гонадорелин,по своему дейтсвию максимально схож с естественным гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГнРГ), который у здоровых млекопитающих синтезируется гипоталамусом. Этот гормон играет критическую роль в регуляции репродуктивных функций у животных, включая стимуляцию синтеза лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормонов (ФСГ).

Фармакокинетика гонадорелина.

После внутримышечного введения крупному рогатому скоту синтетический ГнРГ (0,5 мг/корова) быстро всасывается при Cmax (446 ± 160 нг/л) в плазме крови достигается между 15 и 30 мин при биодоступности гонадорелина после внутримышечного введения. Концентрация ГнРГ в плазме крови снижается до значений до лечения (< 20 пг/мл) через 2 часа после внутривенного введения и через 4-8 часов после внутримышечного введения 2,5 мг ГнРГ у телок (Peterson и Nett, 1976). Видимый объем распределения у коров после внутривенного введения 0,5 мг ГНРГ составляет 219 ± 88 л, что обеспечивает хорошее распределение в тканях и органах (Вонк-Ноордеграаф и Хоеймакерс, 1988). Клиренс ГнРГ составляет около 13,5 ± 5,3 л/мин. Из-за его быстрой и интенсивной деградации после введения, выведение ГнРГ происходит очень быстро. У крупного рогатого скота период полувыведения составляет 11,2 мин после приема препарата. При внутривенном введении период полувыведения после внутримышечного введения составляет 21,1 мин (Vonk Noordegraaf и Hoeijmakers, 1988). После внутримышечного введения 50, 100 и 200 мкг гонадорелин ацетата Monneyer и соавт. (2004) сообщили, что конечный период полувыведения составляет 0,46 часа (≈ 28 мин), а клиренс - 43,18 ± 35,99 мл/кг/мин. В этом исследовании ГнРГ был обнаружен через 1-2,5 часа после инъекции в дозах 50 и 100 мкг и через 4-5 часов после инъекции в дозе 200 мкг.

Эстрофантин, содержащий клопростенол, синтетически имитирует действие простагландина, что тоже позволяет эффективно регулировать репродуктивный цикл.

Препарат с клопростенолом натрия был впервые одобрен в США для применения у животных в 1982 году и на протяжении десятилетий лицензировался и продавался во многих странах мира.

Динопрост-Т - лекарственный препарат в форме раствора для инъекций, содержащий динопрост трометамин, синтетический аналог простогландина F2α. Часть простогландина F2α в молекуле динопроста трометамина строго идентична естественному простогландину F2α.

Клопростенол является синтетическим аналогом простагландина (PG), структурно родственным PGF2a, для применения у крупного рогатого скота и лошадей. Являясь мощным лютеолитическим средством, он вызывает функциональную и морфологическую регрессию желтого тела (лютеолиз) с последующим возвращением к эструсу и нормальной овуляции.

Фармакокинетика клопростенола и динопроста трометамина.

После парентерального введения происходит быстрое всасывание и выведение клопростенола из организма. После внутривенного введения 20 мг PGF2a коровам Ламонд и соавт. (1973) наблюдали быстрое выведение, при этом уровни в плазме крови возвращались к норме в течение 10 минут после инъекции. В исследованиях, проведенных MAH, в которых крупному рогатому скоту внутримышечно вводили эструмат (2 мл; 500 мкг клопростенола) (Lesport, 2003; Lesport, 2004), сообщалось, что средняя Cmax в плазме крови составляла от 0,36 до 0,42 нг/мл при средней Tmax от 10 мин (диапазон 10-30 мин) до 15 мин (интервал 15-90 мин) после обработки. Около 4,5 часов после приема препарата концентрация клопростенола в плазме крови была ниже 0,05 нг/мл, а средний период полувыведения составлял приблизительно 80 минут. Клопростенол выводится почти в равных долях с мочой и калом. В предварительном исследовании с использованием двух коров (Reeves, 1978) было показано, что выведение клопростенола с калом в течение 72-часового периода приема составило 39-43 % от принятой дозы (при этом от 65 до 75% от общего выведения с калом происходило в течение 12-24-часового периода после приема). Соответствующие показатели мочи (0-15ч Оценка воздействия гонадорелина на окружающую среду, стр. 13 из 38 ) составили 55 и 52%. Таким образом, общее выведение (суммарной дозы с калом и мочой) составило 94 и 95% соответственно. Показатели экскреции с мочой были подтверждены Bourne и соавторами (1980b), которые продемонстрировали, что ∼56-58% радиоактивности, полученной в дозе, выводится с мочой в течение первых 24 часов после внутримышечного введения, при этом около 40-44% выводится из организма в течение 4 часов после введения. В месте инъекции обнаруживаются только очень низкие концентрации активного вещества (0,493 ± 0,198 нг/г), а также в печени (0,036 ± 0,01 нг/г) и почках (0,123 ± 0,019 нг/г) через 24 часа после инъекции. Через 48 часов после инъекции в съедобных тканях обработанных животных не может быть обнаружено активного вещества. У молочных коров менее 0,75% введенной дозы клопростенола выводится с молоком в течение первых 4 часов после инъекции (Reeves, 1978).

Метаболизм гонадорелина

После парентерального введения гонадорелин быстро и интенсивно расщепляется на неактивные пептидные фрагменты и аминокислоты мембраноассоциированными протеазами; первичная стадия включает расщепление пептидных связей, приводящее к образованию биологически неактивных олигопептидов (Краузе и др., 1982). Метаболизм гонадорелина также происходит в плазме и в нескольких органах/тканях, таких как почки, печень (Berger et al., 1988; Berger et al., 1991) и гипофиз (Molineaux et al., 1988). У крыс (Реддинг и Шалли, 1973) и у людей (Реддинг и др., 1973), после инъекции 3 H-ГнРГ, радиоактивный элемент, в основном выводится с мочой. Не было обнаружено, что интактный ГнРГ выделяется из организма человека. Была исследована биологическая активность различных фрагментов гонадорелина (Schally et al., 1972). Было показано, что делеция N- или С-концевых аминокислот GnRH приводит к резкой потере активности, а дезаминированный GnRH с С-концевым Gly-OH обладает активностью GnRH всего на 0,1% (Fujino et al., 1972). То N-концевой трипептидный и тетрапептидный фрагменты гонадорелина, а также С-концевой октапептид являются неактивными (Schally et al., 1972). Кроме того, биологическая активность С-концевого GnRH-(2-10)- нонапептида составляет менее 10-5 -в несколько раз превышает активность ГнРГ (Schally et al., 1972). Пониженная биологическая активность пептидных фрагментов гонадорелина обусловлена снижением внутренней (высвобождающей гонадотропин) активности гонадорелина. Пептидные фрагменты из-за снижения сродства к связыванию и/или активации рецептора ГнРГ (Flanagan et al., 1997). Из-за очень быстрого и интенсивного метаболизма ГнРГ, вероятно, образуется очень мало или вообще не образуется интактного ГнРГ. выделяется молочным скотом после введения Фертагила. Пептидные фрагменты, образующиеся в результате метаболизма ГнРГ, не проявляют биологической активности или значительно снижают ее, и маловероятно, что они будут представлять опасность для окружающей среды.

Метаболизм клопростенола и динопроста трометамина

Эндогенный PGF2a эффективно и быстро метаболизируется тремя основными путями: 1) окисление под действием 15-гидроксипростагландиндегидрогеназы и 13,14-редуктазы,

2) β-окисление карбоновой боковой цепи,

3) гидроксилирование и окисление алифатической боковой цепи. (Борн и др., 1980b; Ниди и Джонсон, 1975). Присутствие арилоксигруппы в клопростеноле защищает молекулу от метаболизма по 1-му и 3-му путям и, следовательно, β-окисление карбоновой боковой цепи является основным метаболическим путем для арилоксипростагландинов, таких как клопростенол (Welburn and Jones, 1978). Следовательно, клопростенол имеет относительно более длительный период полувыведения (≈80 мин, Lesport, 2004) по сравнению с эндогенным PGF2 α (≈9 мин у телок, Shrestha et al., 2012). У крупного рогатого скота, Борн и др. (1980b) показали, что клопростенол интенсивно метаболизируется в ходе двух стадий β-окисления, приводящих к образованию тетраноровой кислоты клопростенола. Основным метаболитом клопростенола является тетраноровая кислота из клопростенола, а его биологическая активность составляет не более одной сотой от активности клопростенола (EMEA/MRL/202/97-ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ). Тетранорная кислота может быть впоследствии глюкуронирована (Bourne, 1981), однако конъюгат тетранорной кислоты с клопростенолом является второстепенным метаболитом клопростенола у коров (Bourne et al., 1980b). Клопростенол и его метаболиты выводятся из организма очень быстро, почти в равных долях с мочой и калом (с желчью) (Reeves, 1978). Выделение клопростенола с молоком представляет собой незначительный путь выведения, поскольку наибольшее количество, выделяемое с молоком в течение 24 часов, составляло 0,74% от общей дозы клопростенола, меченного 14С (Reeves, 1978). Используя клопростенол, меченный С14, при внутримышечном введении молочным коровам, Борн и др. (1980a) показали, что в моче присутствуют два основных компонента: неизмененный препарат и его тетранормальная кислота, причем неизмененный препарат составляет приблизительно 1/3 радиоактивности мочи.

Ривз (1978) заметил, что очень низкие концентрации активного вещества обнаруживаются в месте инъекции, а также в печени и почках через 24 часа после внутримышечной инъекции у молочных коров. Через 48 часов после инъекции клопростенол не может быть обнаружен в съедобных тканях обработанных животных. Таким образом, клопростенол быстро метаболизируется у крупного рогатого скота, и около 95% от общей дозы выводится в течение 12-72 часов после приема препарата. Основным метаболитом является тетраноровая кислота, которая обладает не более чем одной сотой биологической активности исходной молекулы.

Влияние гонадорелина и клопростенола на окружающую среду

Несмотря на тщательный поиск литературы, информации о воздействии гонадорелина и клопростенола на окружающую среду (например, о деградации) нет. Учитывая, что гонадорелин является синтетическим аналогом природного ГнРГ, а клопростенол является синтетическим аналогом PGF2a, известно, что эти соединения являются метаболизируется по аналогии с природными ГнРГ и ПГ, соответственно. Как гонадорелин, так и клопростенол быстро и интенсивно метаболизируются в организме животного-мишени, что приводит к образованию метаболитов с низкой биологической активностью (или вообще без нее), которые, как ожидается, не окажут никакого воздействия на окружающую среду.

Почему гормональные препараты не опасны для человека

Комплексные исследования ((см. Метаболизм клопростенола и динопроста трометамина )  показывают, что гормональные препараты, используемые в молочном животноводстве, при соблюдении инструкций по применению и соблюдении рекомендованных дозировок, не представляют опасности для здоровья человека. Ключевым моментом является то, что эти препараты быстро метаболизируются в организме животных, и их метаболиты не накапливаются в мясных и молочных продуктах. Кроме того, строжайший контроль на этапе производства позволяет гарантировать отсутствие вредных веществ в конечном продукте. Потребитель может быть уверен, что животноводческие продукты проходят многоуровневый контроль на безопасность, и использование гормонов, таких как те, что содержатся в препаратах Асконт, Сурфагон и Эстрофантин, не влечет за собой риск для здоровья.

Таким образом, несмотря на существующие опасения, правильное и научно обоснованное применение гормональных препаратов в ветеринарии не только улучшает здоровье животных, но также способствует повышению их производительности, что в конечном итоге может оказать положительное влияние на продовольственную безопасность и здоровье населения в целом.