Рубрика

Что такое кальцинат в молочной железе: Что такое кальцинаты молочной железы?

Содержание

Что такое кальцинаты молочной железы?

Что такое кальцинаты молочной железы? 24.04.2020 20:30

Пациенты Клиники женского здоровья часто спрашивают, стоит ли беспокоиться из-за появления кальцинатов в молочной железе. Наши специалисты подготовили ответы на самые популярные вопросы.

 


1. Что такое кальцинаты молочной железы?
Кальцинаты представляют собой небольшие «точки» — отложения солей кальция, — которые могут встречаться в любой части ткани молочной железы. Они очень маленькие, поэтому вы не можете их почувствовать, и они не причиняют никакого дискомфорта.

2. Это как-то связано с употреблением большого количества молочных продуктов? Мне стоит пересмотреть свой рацион?
Кальцинаты не связаны с количеством кальция в вашем рационе. Они также не могут перерасти в рак молочной железы. Скорее, они являются «маркером» для некоторого основного процесса, который происходит в ткани молочной железы. В большинстве случаев процесс доброкачественный (не связанный с онкологией). Например, по мере старения человека появляется больше возможностей для

доброкачественных изменений клеток, которые могут привести к кальцификации. Иногда железистые клетки могут выделять кальций в протоки — в конце концов, задача молочной железы состоит в том, чтобы производить молоко, даже если у вас никогда не было детей.

3. Какие еще могут быть причины возникновения кальцинатов?
Причинами возникновения кальцинатов в молочной железе могут быть так же:

перенесенные травмы или инфекционные процессы в молочной железе

 

предшествующее хирургическое вмешательство на молочной железе

 

доброкачественные образования в молочной железе, такие как фиброаденомы  (распространенный тип доброкачественного образования молочной железы) или кисты молочной железы (заполненные жидкостным содержимым образования)

 

прошедшая лучевая терапия молочной железы

 

накопление кальция в кровеносных сосудах внутри молочной железы (аналогично процессу, который вызывает накопление кальция в кровеносных сосудах по всему телу, называемого атеросклерозом)

 

Но иногда кальцинаты могут быть «маркером» развития рака. Из-за этого вам могут потребоваться дополнительные обследования, чтобы проверить, какие у вас кальцинаты.

4. Какие есть способы обнаружения кальцинатов молочных желез?
Кальцинаты обычно обнаруживаются случайно во время плановой маммографии или во время обследования по поводу другой проблемы с грудью. Кальцинаты выглядят на маммограмме как маленькие белые точки.
После проведения маммографии полученные изображения просматриваются рентгенологом. 

Найдя кальцинаты, врач внимательно изучает:

  • их размер: большие («макро») или маленькие («микро»)
  • их форму: округлая или линейная
  • их распространенность: одиночные или множественные, рассеянные по ткани молочной железы или сгруппированные

Далее врач-рентгенолог классифицирует кальцинаты как доброкачественные, подозрительные на рак или злокачественные.

5. Надо ли лечить кальцинаты?
Если кальцинаты по данным обследования выглядят доброкачественно, больше ничего делать не нужно. Их не следует удалять, они не причинят вам никакого вреда.
В случае, если кальцинаты выглядят подозрительными или злокачественными, вам понадобится дообследование, так как во многих случаях только маммография не дает достаточно информации. Это не всегда значит, что что-то не так, просто дополнительные обследования помогут поставить точный диагноз.

Дообследование обычно проводится в амбулаторных условиях и может включать:

  • Прицельный рентгеновский снимок пораженного участка с увеличением
  • Ультразвуковое исследование
  • Трепан-биопсия под рентгеновским наведением

Все необходимые обследования и консультации врачей-специалистов при выявлении кальцинатов молочных желез вы можете получить в нашей клинике!


Кальцинаты в молочной железе лечение

Отложения кальция в тканях молочной железы – симптом многих заболеваний, который требует углубленной диагностики с применением самых современных методов. Если у пациентки обнаружены кальцинаты в молочной железе лечение может быть самым разным, но для подбора терапии нужно комплексное и всестороннее обследование. Его вы можете пройти в медицинском центре И.Медведева.

Кальцинаты: общая информация

Кальций откладывается в тканях при замещении их соединительной тканью, а также при патологическом росте сосудов, кальцинаты характерны для абсцессов и опухолей. Вид кальцинатов зависит от типа патологического процесса.

Кальцинаты:

  • дольковые в виде полумесяца или чаши с четкими границами. Являются признаками кист, мастопатии и других доброкачественных процессов
  • протоковые в виде пунктира или червячков при мастите или эктазии млечных путей. Нечеткие контуры, точечные кальцинаты в виде змеиной кожи должны насторожить в плане неинвазивного рака протоков
  • стромальные (в ткани железы) являются признаками кальцификации аденом, кист, кровеносных сосудов. Обычно они крупные и бесформенные, могут наблюдаться при нарушении кальциевого обмена.

Единичные кальцинаты почти никогда не являются признаком злокачественного процесса, а вот множественные, мелкие и разбросанные кальцинаты требуют дополнительной диагностики.

Диагностика при кальцинатах в молочной железе

Традиционный план обследования при кальцинатах и других образованиях в молочной железе:

  • общий и биохимический анализ крови (с уровнем кальция)
  • кровь на гормоны (паратгормон, гормоны щитовидной железы и половые)
  • УЗИ молочных желез
  • маммография, в том числе трехмерная
  • термография
  • биопсия при единичных объемных процессах

Если процесс доброкачественный, его лечат, но пациентка должна быть готова к тому, что и в других ее органах возможна кальцификация.

Лечение кальцинатов в молочной железе

Поскольку отложения кальция – лишь сопутствующий симптом, то для их лечения требуется терапия основного заболевания. Кальцинаты в молочной железе лечение:

  • нормализация сна и рабочего расписания, половой жизни
  • борьба со стрессом
  • приведение в порядок гормонального баланса

Для этой цели назначаются комбинированные оральные контрацептивы, антиандрогены, гестагены, фитотерапия (препараты из крестоцветных).

  • нормализация кальциевого обмена

Для этой цели используются разные методы: от приема препаратов до хирургического удаления околощитовидных желез. В любом случае, при обнаружении кальцинатов в молочной железе лечение комплексное, назначается оно гинекологом-эндокринологом в тандеме с маммологом.

Кальцинаты молочной железы: дифференциальная диагностика и прогностическое значение | Оксанчук

1. Yunus M., Ahmed N., Masroor I. et al. Mammographic criteria for determining the diagnostic value of microcalcifications in the detection of early breast cancer. J. Pak. Med. Assoc. 2004; 54: 24–29.

2. Morgan M.P., Cooke M.M., McCarthy G.M. Microcalcifications associated with breast cancer: an epiphenome non or biologically significant feature of selected tumors? J. of mammary gland biology and neoplasia. 2005; 10 (2): 181–187.

3. Ayvaci M., Alagoz O., Chhatwal J. et al. Predicting invasive breast cancer versus DCIS in different age groups. BMC Cancer. 2014; 14: 584–594.

4. Gajdos C., Tartter P.I., Bleiweiss I. J. et al. Mammographic appearance of nonpalpable breast cancer reflects pathologic characteristics. Ann. Surg. 2002; 235 (2): 246–251.

5. Naseem M., Murray J., Hilton J.F. et al. Mammographic microcalcifications and breast cancer tumorigenesis: a radiologic-pathologic analysis. BMC Cancer. 2015; 15: 2–9.

6. Evans A., Pinder S., Ellis I. et al. Breast Calcification. By MPG Books Ltd, Bodmin, Cornwall, 2002. 172 p.

7. Корженкова Г.П., Долгушин Б.И. Опыт использования цифровой маммографии. Радиология–практика. 2009; 6: 42–48. Korzhenkova G., Dolgushin B. Experience of digital mammography using. Radiologia-praktica. 2009; 6: 42–48. (In Russian)

8. Sickles E.A. Breast calcifications: mammographic evaluation. Radiology. 1986; 160: 289–293.

9. Fiaschetti V., Pistolese Ch.A., Perretta T. et al. BI-RADs microcalcifications: correlation between MRI and histological findings. ISRN Oncology. 2011; 10; 1–7.

10. Кабин Ю.В., Громов А.И., Капустин В.В.. Применение ультразвуковой технологии улучшения визуализации микрокальцинатов (MicroPure) в диагностике рака молочной железы. Радиология–практика. 2011; 6: 47–53. Kabin Yu.V., Gromov A.I., Kapustin V.V. Application of ultrasound technology of calcifications visualization improvement (MicroPure) for breast cancer diagnostics. Radiologia-praktica. 2011; 6: 47–53. (In Russian)

11. Lee Spangler M., Zuley M.L., Sumkin J.H. et al. Detection and classification of calcifications on digital breast tomosynthesis and 2D digital mammography: a comparison. Am. J. Roentgenol. 2011; 196: 320–324.

12. Рожкова Н.И., Бурдина И.И., Запирова С.Б. и др. Контрастная двуэнергетическая спектральная маммография (обзор). Исследования и практика в медицине. 2015; 2 (4): 82–87. Rozhkova N.I., Burdina I.I., Zapirova S.B. et al. Contrast enhanced spectral mammography (CESM) (review). Research’n Practical Medicine Journal. 2015; 2 (4): 82–87. (In Russian)

13. Scimeca M., Giannini E., Antonacci C. et al. Microcalcifications in breast cancer: an active phenomenon mediated by epithelial cells with mesenchymal characteristics. BMC Cancer. 2014; 14: 286–296.

14. Daniaux M., De Zordo T., Santner W. et al. Dual-energy contrast-enhanced spectral mammography (CESM). Arch. Gynecol. Obstet. 2015; 292: 739–747.

15. Tse G.M., Tan P.H., Cheung H.S. et al. Intermediate to highly suspicious calcification in breast lesions: a radiopathologic correlation. Breast Cancer Res. Treat. 2008; 110: 1–7.

16. Sornrner G., Kopsa H., Zazgornik J. et al. Breast calcifications in renal hyperparathyroidis. Am. J. Roentgenol. 1987; 148: 855–857.

17. Baldi C., Vazquez G., Boland R. Capacitative calcium influx in human epithelial breast cancer and nontumorigenic cells occurs through Ca2+ entry pathways with different permeabilities to divalent cations. J. Cell. Biochem. 2003; 88: 1265–1272.

18. Zhang L., Liu Y., Song F. et al. Functional SNP in the microRNA-367 binding site in the 3 UTR of the calcium channel ryanodine receptor gene 3(RYR3) affects breast cancer risk and calcification. PNAS. 2011; 108 (33): 13653–13658.

19. Uematsu T., Kasami M., Yuen S. Usefulness and limitations of the Japan Mammography Guidelines for the categorization of microcalcifications. Breast Cancer. 2008; 15 (4): 291–297.

20. Demetri-Lewis A., Slanetz P.J., Eisenberg R.L. Breast calcifications: the focal group. Am. J. Roentgenol. 2012; 198: 325–343.

21. Baker R., Rogers K.D., Shepherd N. et al. New relationships between breast microcalcifications and cancer. Br. J. Cancer. 2010; 103 (7): 1034–1039.

22. Scimeca M., Antonacci C., Bonanno E. et al. Breast microcalcifications: a focus. J. Cell. Sci. Ther. 2015; S8; 2–9.

23. Berg W.A., Arnoldus C.L., Teferra E. et al. Biopsy of amorphous breast calcifications: pathologic outcome and yield at stereotactic biopsy. Radiology. 2001; 221: 495–503.

24. Muhimmah I., Oliver A., Denton E.R.E. et al. Comparison between Wolfe, Boyd, BI-RADS and Tabar Based Mammographic Risk Assessment. IWDM. 2006; 4046: 407–415.

25. Burnside E.S, Ochsner J.E., Fowler K.J, Fine J.P. et al. Use of microcalcification descriptors in BI-RADS 4th edition to stratify risk of malignancy. Radiology. 2007; 242: 388–395.

26. Balleyguier C., Ayadi S., Nguyen K.V. et al. BIRADS classification in mammography. Eur. J. Radiol. 2007; 61: 192–194.

27. D’Orsi C.J., Sickles E.A., Mendelson E.B. et al. ACR BIRADS® Atlas, Breast Imaging Reporting and Data System. By Reston V.A. Am. Coll. Radiol. 2013; 125–143.

Что показывает ваша маммограмма? Узнайте, что видит доктор — клиника «Добробут»

Маммография — верим, что сегодня это слово не просто знакомо женщинам, что абсолютное большинство знает, насколько важно такое исследование. Начиная с 40 лет, его нужно проходить регулярно, и мы не устаем об этом напоминать.

Расскажем вам также о некоторых интересных фактах, которые обычно остаются «за кадром». Что же происходит, когда вы проходите маммографию, и что наш доктор Андрей Гурандо видит на маммограмме?

Итак, врач-рентгенолог смотрит вашу маммограмму. Если это возможно, и вы сохранили результаты предыдущего исследования, доктор сравнит их, проанализирует, совпадают ли они. Если результаты не изменились, скорее всего, у вас нет рака, и вам не понадобятся дополнительные анализы.

Врач, читающий вашу маммограмму, будет искать различные типы изменений молочной железы, такие как маленькие белые пятна, называемые кальцинатами, кисты или опухоли, называемые образованиями, и другие подозрительные области, которые могут быть признаками рака.

Кальцинаты

Кальцинаты — это отложения кальция в ткани молочной железы. Они выглядят как маленькие белые пятна на маммограмме, могут быть вызваны раком, а могут иметь и доброкачественную природу. Есть два типа кальцинатов.

Макрокальцинаты

Макрокальцинаты — это большие отложения кальция, которые связаны с изменениями, вызванными старением артерий молочной железы, возможными травмами или воспалением. Такие отложения, как правило, не злокачественные, и нет необходимости проводить биопсию. Макрокальцинаты становятся более распространенными с возрастом женщин, особенно после 50 лет.

Микрокальцинаты

Микрокальцинаты — это крошечные частички кальция в груди. Когда они присутствуют на маммограмме, то вызывают у врача больше беспокойства, чем макрокальцинаты, хотя и не всегда означают, что есть рак. Форма и расположение микрокальцинатов помогают рентгенологу судить, насколько вероятно, что изменения в груди связаны с раком. Во многих случаях микрокальцинаты не нужно проверять с помощью биопсии. Но если наш доктор видит, что у них подозрительный вид и характер, то обязательно рекомендует провести биопсию, чтобы исключить или подтвердить рак.

Образования С кальцинатами или без них — это еще одно важное изменение, которое врач может видеть на маммограмме. Образования бывают разными, включая кисты и нераковые опухоли, такие как фиброаденомы, но они также могут быть признаком рака.

Кисты — заполненные жидкостью мешочки. Простые кисты (заполненные жидкостью мешочки с тонкими стенками) — не рак, и их не нужно проверять с помощью биопсии. Если какое-либо образование не простая киста, может потребоваться биопсия, чтобы убедиться, что это не рак.

И киста, и опухоль могут ощущаться одинаково. Они также могут выглядеть похожими на маммограмме. Поэтому так важен опыт доктора, который должен уверенно различать их. Часто проводится дополнительно УЗИ молочных желез, чтобы полностью рассмотреть заполненные жидкостью мешочки. Другим вариантом является использование тонкой иглы для удаления (аспирации) жидкости.

Если образование не простая киста, то есть если она хотя бы частично твердая, может потребоваться больше визуализирующих исследований. Некоторые образования наблюдают с помощью регулярных маммограмм или УЗИ, чтобы не пропустить никаких изменений; другие — должны быть проверены с помощью биопсии. Какие именно? Размер, форма и края новообразования ответят опытному рентгенологу на этот вопрос, чтобы врач мог решить, насколько вероятен рак.

Плотность груди

Ваше заключение маммографии также будет содержать оценку плотности груди. Этот показатель основан на том, как фиброзные и железистые ткани распределяются в вашей молочной железе.

Плотная грудь не является отклонением от нормы, но все же в таком случае существует более высокий риск рака. Однако многие эксперты не согласны с тем, что у женщин с плотной грудью, которые не входят в группу высокого риска (на основе мутаций гена, рака молочной железы в семье или других факторов), следует проводить наряду с маммографией дополнительные исследования.

Теперь вы многое знаете о маммографии. «Не забывайте главное, — напоминает наш доктор Андрей Гурандо, — раннее выявление спасает жизнь!»

Кальцинаты в молочной железе

Кальцинаты молочных желез – это отложения солей кальция, образующиеся в дольках, млечных протоках или строме.

На маммограмме они выглядят как маленькие белые точки: единичные или множественные, крупные или мелкие. Форма кальцинатов также может различаться: они бывают круглыми, овальными, линейными. Контуры на снимке чаще всего четкие, но иногда – расплывчатые.

Многие пациентки сравнивают кальцинаты в молочной железе с кистой, фиброаденомой и другими опасными видами опухолей груди. В действительности кальцинаты не являются самостоятельным заболеванием, но могут сопровождать определенные патологические процессы.

 

 

В большинстве случаев отложения солей кальция не вызывают осложнений, не угрожают жизни и не требуют специального лечения.

 

 

Однако исключения вероятны! Понадобится качественная диагностика, чтобы дать наиболее точный ответ и принять решение о дальнейших действиях.

Специфической симптоматики нет. Многие женщины живут много лет и не догадываются, что в тканях их груди имеются отложения солей кальция, так как никаких явных признаков не появляется.

Обычно кальцинаты обнаруживаются врачом случайно при плановой маммографии или при подозрениях на другие заболевания груди.

Исключение – кальцинаты крупных размеров, которые являются большой редкостью. Женщины с такой проблемой могут замечать небольшие уплотнения в груди. Болезненных ощущений, дискомфорта, выделений из сосков при кальцинатах не бывает.

  • Повышенное содержания кальция в организме
  • Застой молока в период кормления ребенка грудью
  • Мастопатия
  • Мастит
  • Нарушение метаболизма мягких тканей

Кальцинаты могут образовываться в качестве сопровождения фиброзно-кистозных процессов, онкологических заболеваний, гормональных изменений.

Риск для здоровья при обнаружении кальцинатов в молочной железе минимален. Медики отмечают, что даже при сохранении множественных отложений солей кальция в тканях женской груди никакой существенной угрозы для здоровья и жизни не будет.

Однако кальцинаты могут стать причиной лактостаза после родов. Необходимо дополнительное наблюдение со стороны специалистов.

В чем заключается диагностика молочных желез? Кальцинаты чаще всего выявляются во время УЗИ или маммографии. По полученным изображениям и снимкам врач оценивает:

  • количество кальцинатов
  • зоны локализации
  • размеры кальцинатов
  • форму отложений и ее особенности
  • наличие сопутствующих симптомов.

Врач может ограничиться результатами маммографии для определения возможных рисков для здоровья пациентки.

Маммография и УЗИ

Как правило, достаточно маммограммы, чтобы поставить диагноз. Иногда пациентку просят повторно пройти маммографию или ультразвуковое исследование молочных желез.

Гистология и биопсия

При подозрении на рак молочной железы выполняется цитологическое исследование материала. Посредством пункционной биопсии забирается фрагмент кальцината, который сдается на гистологическое исследование. Это позволяет лучше понять этиологию солевых отложений кальция.

Дополнительные обследования

Общие анализы крови и мочи, гормональные анализы могут быть дополнительными методами диагностики кальцинатов.

Как показывает статистика, чаще всего специальная терапия не требуется. При наличии крупноразмерных кальцинатов врач может посоветовать медикаментозное лечение.

Гормональная терапия на основе ингибиторов секреции половых гормонов, а также противовоспалительные препараты помогут подавить рост и развитие кальцинатов в груди женщины.

Диетическая система питания с сокращением продуктов, обогащенных кальцием, может быть предложена в качестве дополнительной меры профилактики.

Если появление кальцинатов сопровождается онкологическим процессом, маммолог-онколог будет назначать лучевую терапию и другие методы лечения в зависимости от индивидуальных показателей пациента и результатов исследования.

Необходимость в хирургическом вмешательстве возникает крайне редко. Кальцинаты сложно поддаются удалению из молочной железы, поэтому такая операция сама по себе является небезопасной для тканей груди.

 

 

Операцию проводят только при существенном риске для здоровья и жизни пациентки.

 

 

Проходите плановые обследования, так как они зачастую помогают находить признаки скрытых заболеваний груди.

Вам могут быть интересны:

Хрупкая женская грудь — ЕМЦ

Хрупкая женская грудь. Как нужно беречься

Проблема рака груди, к сожалению, может коснуться любой женщины. Многие живут с этой болезнью, до поры до времени даже не подозревая об этом. 

Возможность излечения больше вероятна на ранней стадии. Поэтому специалисты рекомендуют женщинам регулярные обследования груди.

Разобраться в некоторых вопросах вам поможет врач-консультант всероссийской горячей линии «Вместе ради жизни», действующей в рамках программы «Вместе против рака груди».

Если обнаружили микрокальцинаты

Микрокальцинаты (или просто кальцинаты) – это достаточно часто встречающиеся отложения кальция в тканях. Обычно обнаруживают их при маммографическом обследовании. Самостоятельно обнаружить микрокальцинаты практически невозможно, так как размер их обычно очень мал.

Скопление микрокальцинатов в груди может быть единственным косвенным признаком рака молочной железы. Только специалист может определить необходимость дальнейшего обследования и наблюдения.

Не всегда наличие обызвествлений в ткани молочной железы свидетельствует о злокачественном процессе. Многочисленные исследования ученых показали, что при наличии микрокальцинатов рак обнаруживается лишь в 30% случаев, а в остальных 70% обнаруживаются доброкачественные заболевания (фиброзно-кистозная мастопатия, склерозирующий аденоз, фиброаденома и пр.).

В любом случае, при обнаружении в молочной железе микрокальцинатов обязательно требуются осмотр маммолога или онколога, при необходимости другие методы исследования (биопсия), чтобы полностью исключить вероятность злокачественных образований. Сами по себе они еще никому не мешали – эти похожие на песчинки образования не болят. К сожалению, никакие «домашние» или «народные» средства не позволяют избавиться от уже образовавшихся микрокальцинатов. А профилактика очень простая – здоровый образ жизни, регулярное наблюдение у специалистов.

Мастопатия по наследству?

Причина мастопатии – нарушения гормонального фона женщины. Дисфункция яичников, проблемы со щитовидной и поджелудочной железой, гипофизом, надпочечниками постоянные стрессы – все эти отклонения неминуемо отражаются на гормональном фоне и приводят к мастопатии.

Чтобы свести к минимуму возможные проблемы с грудью, возможно, придется пересмотреть свой стиль жизни:

  • необходимо избегать стрессов. Любой стресс – это определенная химическая реакция в организме, происходящая с участием гормонов и неминуемо приводящая к их дисбалансу. Не забывайте и про личную жизнь. Постоянно отказываясь от секса, вы способствуете развитию психоэмоционального напряжения и провоцируете функциональные расстройства нервной системы
  • питайтесь правильно. Избыток холестерина и недостаток фруктов и овощей в рационе грозит не только лишними сантиметрами в талии и на бедрах, но еще и проблемами с грудью. Точно также вредны и низкокалорийные диеты. Чтобы никогда не узнать, что такое мастопатия, не забывайте про правила здорового питания и витамины
  • подберите удобное нижнее белье. Конечно же, бюстгальтер нельзя обвинить в том, что он плохо влияет на гормональный фон. Однако, тугое белье на металлических косточках (хотя и очень соблазнительное) стягивает грудь и приводит к микротравмам, что, несомненно, не может быть полезным. Так что выбирайте бюстгальтеры на пластиковых косточках или на косточках из китового уса

Кормление грудью и имплантанты

Пластическая операция по изменению формы и размера груди очень популярна среди современных женщин. Но не забывайте, что любая операция – это вторжение в ваш хрупкий организм. Перед тем как решиться на хирургическое вмешательство, вы должны тщательно обследоваться у специалиста.

Обследование включает рентгеновскую маммографию и ультразвуковое исследование молочных желез. Всё это позволит обнаружить возможные уплотнения и новообразования в груди и, в случае их отсутствия, «дать добро» на операцию. Однако даже если ваш врач разрешит операцию, вы должны осознавать, что она изменит форму и объем груди не на всю оставшуюся жизнь, а на 5-7 лет. По истечении этого срока имплантант придется менять, так как вокруг него образуется капсула, да и сам он может значительно изменить форму.
Врачи настоятельно рекомендуют не планировать беременность на первые полгода после операции. Если это условие выполнено и осложнений после операции нет, то последующее кормление грудью не противопоказано. Однако нужно очень тщательно ухаживать за сосками и грудью вообще – лактостаз и мастит для женщины с имплантантами гораздо опаснее, чем для женщин без имплантантов. Дело в том, что развившиеся лактостаз или мастит могут потребовать удаления имплантантов.

Кроме того, есть еще некоторые ограничения: на время восстановительного периода после операции: вам придется отказаться от спорта. Потом необходимо будет ограничить физические нагрузки на мышцы плечевого пояса. Это значит, что играть в теннис, волейбол и заниматься плаванием необходимо будет под руководством тренера и обязательно посоветовавшись с врачом.
Первые два-три месяца после операции нельзя ходить в сауну, а после этого срока нужно следить, чтобы температура в бане не превышала 100 градусов.

Как изменяется грудь при беременности?

Во время беременности с грудью под влиянием гормонов происходят существенные изменения, которые начинаются почти сразу после оплодотворения. Под влиянием гормона прогестерона, который вырабатывается плацентой, железистая ткань молочных желез увеличивается в объеме. Строго говоря, она не разрастается и не набухает, а, как обычно говорят врачи, «расцветает».

Молочная железа состоит из долек, в каждой из которых есть протоки и концевые пузырьки, которые и вырабатывают молоко. Прогестерон стимулирует развитие железистых элементов ткани молочной железы: под его воздействием концевые пузырьки увеличиваются в объеме, становятся больше и крупнее. В это время женщина чувствует нагрубание и легкую болезненность груди.

Через 2-3 дня после родов в работу вступает гормон гипофиза пролактин, который отвечает за выработку молока.

Влияет ли размер груди на лактацию?

Прямой зависимости между размером груди и количеством молока нет. Гораздо важнее – гормональный фон женщины. Количество железистой ткани заложено в нас от природы и не меняется в течение жизни. Во время беременности и лактации количество железистой ткани также не увеличивается, она просто становится больше в объеме (сходно с тем, как одинаковое количество льда и воды занимают различный объем).

Другое дело, если у женщины избыточный вес, который вызван гормональными нарушениями. В таком случае в груди действительно много жировой ткани, но если возникают проблемы с лактацией, то виновата не жировая ткань, а общий гормональный сбой.

Маленькая грудь – безопаснее?

Многие считают, что маленькая грудь реже подвержена маммологическим заболеваниям. Это миф! Вероятность возникновения проблем не связана напрямую с объемом вашей груди. Заболевания молочной железы возникают в протоках или дольках молочной железы. Правда, замечено, что более полные женщины болеют чаще. Но это, скорее, связано с нарушением обмена веществ, которое обязательно сказывается на молочных железах.

Кроме того, здоровье груди связано с работой желез внутренней секреции (то есть яичников, щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы и т.д.), беременностью, родами и гинекологическим здоровьем.

Если вы заботитесь о здоровье своей груди, займитесь профилактикой: проконсультируйтесь с эндокринологом, начните здоровый образ жизни, сбросьте лишний вес (если он есть). Включите в свой рацион продукты, насыщенные витаминами А, Е и С – морковь, шпинат, абрикосы, цитрусовые. Деторождение и естественное вскармливание также благотворно влияют на здоровье груди. И главное – не забывайте регулярно посещать маммолога и не стесняйтесь задавать ему волнующие Вас вопросы о здоровье молочных желез.

Имеются противопоказания. Ознакомьтесь с инструкцией или проконсультируйтесь у специалиста.


причины, симптомы, диагностика, лечение, профилактика

Патологическое состояние, обусловленное формированием участков обызвествления мягких тканей груди, которые возникают на фоне либов результате других заболеваний.

Причины

Обызвествление тканей груди развивается при сочетании локальных морфологических изменений воспалительного, неопластического либо некротического характера и повышенного содержании кальция в жидких средах организма. Специалисты в сфере маммологии связывают кальцификацию тканей не только с наличием патологических процессов, но предполагают, что данные образования является своего рода защитной функцией, предупреждающей повреждение расположенных рядом тканей.

Чаще всего образование кальцинатов возникает на фоне различных процессов.

Например, застой молока при лактации может являться основной причиной формирования кальцинатов, что обусловлено тем, что в 100 г женского молока содержится до 32 мг кальция, а егоpHварьируется от 6,8 до 7,4 в то время, когда в норме уровень кислотности не превышает 6. При лактостазе возникают процессы молочнокислого брожения, развивается локальный ацидоз, способствующий выпадению солей кальция.

Заболевания молочных желез. У женщин с маститами, мастопатиями и другими патологиями груди в мягких тканях нарушаются процессы метаболизма, в результате чего возникает кислая среда, которая является благоприятной для осаждения солей кальция. Помимо этого, при раке молочных желез возникает симптоматическая гиперкальциемия.

Инволюция грудных желез. При патологическом фиброзно-кистозном течении инволютивных процессов в тканях грудных желез возникают полые образования с жидкостью внутри. В некоторых случаях их стенки обызвествляются или из их содержимого выпадает нерастворимый осадок.

Гиперкальциемия, обусловленная повышенным содержанием кальция в крови является основной причиной его осаждения в тканях. Уровень этого элемента может повышаться при некоторых эндокринных и обменных заболеваниях или неконтролируемом приеме витаминов A и D, препаратов кальция, ряде злокачественных опухолей.

Симптомы

В случае образования кальциевых отложений в тканях груди чаще всего какие-либо специфические симптомы отсутствуют. В большинстве случаев кальцинаты становятся случайной находкой при маммографии. Пациентки обычно не предъявляют каких-либо жалоб или отмечают клинические проявления, характерные для основного заболевания, — это может боль, дискомфортные ощущения в одной или двух молочных железах, выделения из сосков, уплотнения разных размеров и консистенции. При наличии крупных включений, расположенных ближе к поверхности кожи, они могут прощупываться в виде плотных безболезненных образований. Однако такие конкременты в молочных железах встречаются очень редко.

Диагностика

При обнаружении в груди кальцинатов диагностический поиск направлен на оценку их размеров, формы и предположительного места расположения, а также выявление причин, которые вызвали отложение солей кальция в молочной железе. С этой целью больному назначается комплексное лабораторно-инструментальное обследование включающее маммографию, цитологическое исследование биоптата, ультразвуковое или магниторезонансное обследование молочных желез, также при необходимости может потребоваться проведение сцинтиграфии молочных желез, определение уровней онкомаркера CA 15-3, общего и ионизированного кальция крови, эстрогенов.

Лечение

Терапевтическая тактика зависит от причин, спровоцировавших образование кальцинатов. При отсутствии клинических проявлений пациенткам с крупными стромальными образованиями лечение не назначается, и рекомендуется наблюдение у маммолога. Сочетание кальцинатов с доброкачественными опухолями молочных желез либо патологической инволюцией обычно требует применения комплексной медикаментозной терапии. Схема лечения данной патологии включает назначение гормональных препаратов, нестероидных противовоспалительных средств. Также для снижения скорости увеличения в размерах имеющихся и предупреждения образования новых патологических образований женщине рекомендуют исключить из меню продукты, содержащие значительное количество кальция.

Профилактика

Для предупреждения кальцификации тканей груди необходимо проведение своевременного лечения гинекологических заболеваний, дисгормональных состояний, ведение здорового образа жизни с достаточным уровнем двигательной активности, правильным режимом отдыха и питания.

Симптомы, причины, тесты и лечение

Кальцификаты груди — это небольшие отложения кальция, которые образуются в тканях груди женщины. Они очень распространены и обычно доброкачественные (доброкачественные). В некоторых случаях определенные типы кальцификации груди могут указывать на ранний рак груди.

Существует два типа кальцификаций груди: макрокальцификации и микрокальцификации.

Макрокальцификации выглядят как большие белые точки на маммограмме (рентгеновском снимке груди) и часто беспорядочно разбросаны по груди.Макрокальцификации являются обычным явлением — они обнаруживаются примерно у половины женщин старше 50 лет и у каждой десятой женщины в возрасте до 50 лет — и считаются доброкачественными.

Микрокальцификации — это небольшие отложения кальция, которые на маммограмме выглядят как белые точки. Микрокальцификации обычно не являются результатом рака. Но если они проявляются по определенным схемам и сгруппированы вместе, они могут быть признаком предраковых клеток или раннего рака груди.

Как узнать, есть ли у меня кальцификаты груди?

Кальцификаты груди не вызывают симптомов, так как они слишком малы, чтобы их можно было почувствовать при обычном осмотре груди.Обычно кальцификаты груди впервые обнаруживаются на маммограмме.

Что вызывает кальцификацию груди?

Ряд факторов может вызвать кальцификацию груди женщины, включая нормальное старение, воспаление и травмы этой области в прошлом. Кальций из вашего рациона не вызывает кальцификации груди.

Что произойдет, если мой врач обнаружит кальцификаты груди на моей маммограмме?

Если у вас есть макрокальцификаты, дальнейшие исследования или лечение не требуются, поскольку они не опасны.Если на вашей маммограмме видны микрокальцификации, может быть проведена еще одна маммограмма, чтобы более подробно изучить рассматриваемую область. Кальцификаты будут определены как «доброкачественные», «вероятно доброкачественные» или «подозрительные».

Как лечится кальцификация груди?

«Доброкачественные» кальцификации считаются безвредными. Никаких дополнительных обследований или лечения не требуется.

«Вероятно доброкачественные» кальцификаты имеют риск рака менее 2%.Другими словами, примерно в 98% случаев кальцификаты такого типа не считаются раком. Как правило, они будут проверяться каждые шесть месяцев в течение как минимум одного года. После года наблюдения и при условии, что никаких новых изменений не обнаружено, ваш врач порекомендует вам проходить обычную маммографию один раз в год.

«Подозрительные» кальцификаты могут быть доброкачественными или ранними признаками рака; поэтому ваш врач может порекомендовать вам сделать биопсию. Во время биопсии небольшое количество ткани груди, содержащей кальциноз, удаляется и отправляется в лабораторию для исследования на наличие раковых клеток.Если присутствует рак, лечение может состоять из операции по удалению раковой груди, облучения и / или химиотерапии для уничтожения оставшихся раковых клеток.

Что происходит во время биопсии груди?

Два типа биопсии используются для удаления кальцификационной ткани груди для дальнейшего изучения, включая стереотаксическую биопсию стержневой иглой и хирургическую биопсию.

Биопсия стержневой иглой: Под местной анестезией (область онемения, и вы не спите) радиолог с помощью тонкой полой иглы и под компьютерным визуализирующим устройством удалит небольшой кусочек ткани, содержащий подозрительные кальцификаты.

Хирургическая биопсия: Если ткань не может быть успешно удалена с помощью биопсии стержневой иглой или результаты неясны, может потребоваться операция для получения образца кальцифицированной ткани молочной железы. Хирург выполнит биопсию в операционной под местной или общей анестезией. Перед хирургической процедурой радиолог может использовать рентгеновские лучи, чтобы определить кальцинированную ткань груди, а затем пометит ткань, которую нужно удалить, тонкой проволокой или красителем. Затем хирург разрезает образец ткани, чтобы его можно было отправить в лабораторию для анализа.

Если у вас кальциноз груди, поговорите со своим врачом о том, что вас беспокоит.

Эктазия протока молочной железы: симптомы, диагностика и лечение

Обзор

Что такое эктазия протока молочной железы?

Эктазия протока молочной железы — это доброкачественное заболевание груди, вызывающее воспаление (отек) и утолщение молочных протоков.Он также известен как эктазия протока или перидуктальный мастит.

У кого есть вероятность эктазии протока молочной железы?

Эктазия протока молочной железы может быть у любого человека. Заболевание чаще встречается у женщин, приближающихся к менопаузе. Это также может произойти после менопаузы.

Симптомы и причины

Что вызывает эктазию протока молочной железы?

Эктазия протока молочной железы возникает в результате воспаления (отека).Это воспаление вызывает расширение и утолщение молочного протока в груди. По мере усиления воспаления молочные протоки закупориваются, и за закупоркой скапливается жидкость.

Хотя точная причина этого воспаления неизвестна, исследователи считают, что бактериальная инфекция молочных протоков повышает вероятность развития эктазии протоков молочной железы у женщины.

Каковы симптомы эктазии протока молочной железы?

У многих женщин перидуктальный мастит протекает бессимптомно. Однако некоторые женщины испытывают симптомы, которые могут включать:

  • Болезненность груди
  • Покраснение
  • Перевернутый ниппель (ниппель повернут внутрь)
  • Толстые выделения из сосков, зеленого или черного цвета

У небольшого числа женщин эктазия протока молочной железы вызывает образование шишек в груди.Шишки образуются в результате образования рубцовой ткани вокруг воспаленных молочных протоков. Шишку можно спутать с раком груди, но это не рак.

Диагностика и тесты

Как диагностируется эктазия протока молочной железы?

Ваш врач диагностирует эктазию протока молочной железы, взяв небольшой образец ткани груди из пораженной груди.Эта процедура, называемая биопсией, позволяет врачу исследовать ткань груди под микроскопом. При внимательном осмотре врачи могут обнаружить любые изменения в тканях.

Если у вас есть уплотнение в груди, ваш врач сделает биопсию уплотнения для проверки на рак.

В некоторых случаях врачи используют ультразвук для исследования внутренней части груди. Ультразвук использует звуковые волны для создания картины внутренних структур тела. Ваш врач также может назначить маммографию или магнитно-резонансную томографию (МРТ).Маммографические аппараты используют рентгеновские лучи для просмотра любых изменений в вашей груди, в то время как МРТ используют радиоволны и мощные магниты для создания детальных изображений вашей груди.

Ведение и лечение

Как лечится эктазия протока молочной железы?

У многих женщин эктазия протока молочной железы проходит сама по себе, без лечения.Некоторые женщины считают, что для лечения симптомов достаточно простого ухода, например, прикладывания теплых компрессов к груди.

Если ваше состояние вызвано бактериальной инфекцией, врач пропишет вам антибиотики. Как правило, вы принимаете антибиотики до тех пор, пока инфекция не исчезнет, ​​что может занять неделю или больше.

Если молочный проток остается заблокированным, несмотря на другие методы лечения, ваш врач может удалить воспаленный проток хирургическим путем.

Какие осложнения связаны с эктазией протока молочной железы?

При отсутствии лечения бактериальная инфекция, вызывающая эктазию протока, может вызвать более широкое распространение инфекции и повреждение тканей.

Эктазия протока молочной железы не увеличивает риск рака груди.

Профилактика

Можно ли предотвратить эктазию протока молочной железы?

Невозможно предотвратить эктазию протока молочной железы. Некоторые исследования показывают, что определенные факторы образа жизни могут увеличить вероятность развития этого состояния.Эти факторы включают:

Поддержание здорового веса, отказ от курения и лечение диабета — все это может помочь предотвратить развитие эктазии протоков молочной железы.

Перспективы / Прогноз

Каков прогноз (перспективы) для людей с эктазией молочных протоков?

Большинство женщин излечиваются от эктазии протока молочной железы без лечения.Женщины, которые действительно нуждаются в лечении, обычно полностью выздоравливают без каких-либо осложнений.

Жить с

Какие вопросы я должен задать своему врачу?

Если вы подозреваете, что у вас может быть эктазия протока молочной железы, у вас может возникнуть много вопросов к врачу, в том числе:

  • Как я могу лечить свое состояние дома?
  • Какие признаки или симптомы могут указывать на ухудшение моего состояния?
  • Как я узнаю, что моя шишка вызвана эктазией протока молочной железы, а не раком груди?
  • Какие методы лечения будут наиболее эффективными при моих симптомах?

Введение

Введение

Молочные коровы выделяют большое количество Ca во время лактации из-за высокого содержания Ca в молоке [1], и этот поток Ca внезапно и заметно увеличивается позже во время лактации [2].В течение первых нескольких месяцев лактации потребление кальция с пищей обычно ниже, чем количество кальция, выделяемого с молоком, фекалиями и мочой [1], и из-за этого дисбаланса возникает несколько реакций. Первым ответом является увеличение резорбции костной ткани, опосредованное секрецией двух гормонов, а именно паратироидного гормона (ПТГ) и связанного с ПТГ пептида (ПТГП), что позволяет другим органам использовать Са, содержащийся в минерализованном матриксе кости [ 3]. Чистое количество мобилизованной кости в результате этого увеличения резорбции кости в начале лактации может достигать от 10 до 20% костной массы во время лактации, при этом мобилизованный кальций пополняется позже в период лактации [4–6].Другие реакции, такие как увеличение абсорбции кальция в кишечнике или снижение его потери с мочой, возникают позже [7,8], что объясняет существование циклов мобилизации и восстановления костной ткани во время лактации у коров [9–13].

Остаются вопросы об изменениях амплитуды и полноты этих циклов мобилизации и восстановления костей, их причинах и последствиях для здоровья и продуктивности дойных коров. Неполное восстановление костной ткани в конце лактации может привести к более высокой восприимчивости коров к ограниченному поступлению фосфора во время последующей лактации, что приведет к неоптимальной продуктивности, как было подчеркнуто для коров-сосунков Dixon et al.[6], или, возможно, более высокая восприимчивость к молочной лихорадке в начале следующей лактации [14]. Подтверждение как влияния амплитуды, так и полноты костных циклов на здоровье и продуктивность дойных коров, а также влияния стратегии минеральных добавок на амплитуду и полноту этих циклов, следовательно, повлияет на расчетные потребности в Ca и P для коров. животные. Текущие рекомендации основаны на том принципе, что ежедневная экскреция Са и Р позволяет поддерживать определенный уровень продукции с минимальными потерями с калом и мочой и с заменой эквивалентным суточным количеством этих элементов [15–17].Этот принцип не учитывает мобилизацию костей во время ранней лактации и восстановление во время поздней лактации, что может представлять собой либо дополнительный запас, либо особую потребность, что может облегчить разработку стратегий приема добавок в масштабе всего цикла лактации-гестации с учетом резервов костной ткани.

Влияние содержания кальция и фосфора в рационе и стратегии добавления кальция и фосфора на амплитуду цикла образования-резорбции костной ткани было количественно оценено в нескольких экспериментах на кормящих жвачных животных [10–13,18,19].Результаты радиоизотопного исследования овец, проведенного Брейтуэйтом (18), показали, что снижение запасов фосфора и кальция в начале лактации не влияет на амплитуду мобилизации костей, вероятно, потому, что она регулируется гомеорезом, но частично ухудшает восстановление костной ткани в конце. лактации. Однако, используя биомаркеры мобилизации и резорбции костей в крови, впоследствии было установлено, что поступление фосфора с пищей должно было упасть ниже 70% от потребности коровы, чтобы вызвать увеличение мобилизации костей, что также сопровождалось резкой потерей приема пищи [10 , 13,20].Хотя влияние низкого количества кальция на мобилизацию и резорбцию костей у лактирующих молочных коров было изучено [2,7], только в одном исследовании количественно такие эффекты были определены на протяжении всего периода лактации у молочных коров [11]. Путем измерения как удерживаемого Са и Р в масштабе животных, так и биомаркеров крови было показано, что как мобилизация костей в начале лактации, так и восстановление костей в конце лактации могут быть ограничены пропорционально поступлению Са с пищей. Этот вывод подчеркивает необходимость дальнейшего количественного определения того, как амплитуда мобилизации костной ткани в начале лактации может быть увеличена у коров с хорошим уровнем продуктивности, и последствия, которые это может иметь для восстановления костной ткани во второй части лактации.С другой стороны, снижение диетической анион-катионной разницы (DCAD) до значения от 0 до -150 мэкв / кг сухого вещества (DM) является известным средством увеличения мобилизации костей в предродовой период [21–23], которое также можно использовать. в начале лактации для искусственного увеличения мобилизации костей. Оптимальный уровень DCAD для лактирующих коров составляет примерно 200–250 мэкв / кг [24].

Отсутствие исследований влияния содержания Са в рационе на мобилизацию и восстановление костей на протяжении лактации у дойных коров может быть связано с отсутствием быстрых и экономичных методов оценки амплитуды и, в конечном итоге, полноты циклов мобилизации и восстановления костей. восстановление во время лактации и беременности у значительного числа коров.Измерения удерживаемого Ca и P в масштабе животных [11] и биопсии костей [9] не могут быть выполнены на значительном количестве животных. Сопутствующее использование анализов крови на биомаркеры образования и резорбции кости увеличилось за последние 20 лет, и этот интересный метод позволяет отслеживать относительную динамику образования и резорбции костной ткани во время лактации [13,25,26], но его использование ограничено. необходимостью проведения нескольких заборов крови в период лактации с относительно дорогостоящими анализами.VanHouten et al. [27] показали, что снижение потребления Са у мышей вызывает более низкую секрецию Са с молоком и более высокую резорбцию костей, опосредованную секрецией PTHrP, причем оба эти фактора опосредуются Ca-чувствительным рецептором (CaSR) в молочной железе. Эти результаты предполагают, что мониторинг содержания Са в молоке во время лактации может быть недорогим средством косвенной оценки динамики резорбции костной ткани. Данные, собранные на нескольких стадиях лактации у дойных коров с разным паритетом [28], позволяют предположить, что содержание Са и Р в молоке связано с плазменными концентрациями биомаркеров образования и резорбции костей, но эта возможность требует подтверждения.

Целью этого эксперимента было количественно оценить влияние ограниченного количества кальция с пищей (70% от французской рекомендации [15]) в дополнение к низкому DCAD на амплитуду и продолжительность мобилизации костей в начале лактации при высоких -производство коров. Другой целью было оценить влияние на динамику содержания Ca и P в молоке. Наша гипотеза заключалась в том, что ограниченное поступление Са значительно увеличит амплитуду и продолжительность мобилизации костей во время ранней лактации и что добавление низкого DCAD усилит это увеличение, что может быть интересной моделью для дальнейшей оценки последствий увеличения костной массы. мобилизация в начале лактации для последующего восстановления костной ткани.Другая гипотеза заключалась в снижении содержания кальция в молоке в этот период одновременно с мобилизацией костей.

Материалы и методы Животные и план эксперимента

Три сравниваемых лечения состояли из трех минеральных добавок, введенных в период между 5 днями после отела и 10 неделями после начала лактации. Содержание Ca в добавке было рассчитано либо для полного удовлетворения потребности коров в Ca в соответствии с системой кормления INRA [15], с DCAD 200 мэкв / кг сухого вещества (нормальный Ca, NCa), либо для обеспечения только 70% потребности коров в Ca с DCAD либо 200 (низкий Ca, LCa), либо 0 (низкий Ca и низкий DCAD, LCaLD) мэкв / кг сухого вещества.Эти 3 обработки сравнивали среди 15 лактирующих коров в соответствии с полностью рандомизированной блочной схемой, причем стадия лактации служила фактором блокировки. За пять недель до даты отела коровы, которая должна была дать отел первой, 18 повторнородящих коров голштинской породы были разделены на три группы по 6 коров в соответствии с ожидаемыми датами отела. Первородящие коровы были исключены из эксперимента, и были предприняты особые меры, чтобы сбалансировать средний паритет между обработками, потому что паритет у молочных коров является сильным определяющим фактором образования и резорбции костей на протяжении лактации [11,28,29] и пищеварительной абсорбции Са [30]. ].Коровам были назначены три обработки, чтобы обеспечить однородное представление групп и паритетность в рамках каждой обработки и иметь аналогичные средние значения зрелой эквивалентной молочной продуктивности и содержания молочного белка между группами на основе уровней, наблюдаемых в первые 32 недели предыдущей лактации. По оценкам, производство зрелого эквивалента молока эквивалентно производству молока для третьей лактирующей коровы, то есть 120% производства молока для первородящих коров и 104% для коров, лактирующих второй раз, как установлено на основе данных, использованных Gaignon et al. .[31]. Измерения начались за 3 недели до средней ожидаемой даты отела для каждой группы и были выполнены на 5 коровах из исходных 6, при этом дополнительная корова была оставлена ​​только для анализа крови, чтобы заменить корову, фактическая дата отела которой может быть слишком далека от ожидаемой. Дата. Средний балл паритета коров, отнесенных к 3 обработкам, составлял 3,0 ± 0,46 для NCa, 3,0 ± 0,41 для LCa и 2,4 ± 0,41 для LCaLD с учетом текущей беременности. Их возраст на момент отела составил 49,5 ± 5,86 мес. Для NCa, 50 лет.5 ± 5,27 месяцев для LCa и 43,8 ± 5,27 месяцев для LCaLD.

Эксперимент проводился на экспериментальной ферме INRA в Méjusseaume (долгота: -1,71 °, широта: + 48,11 °, Бретань, Франция) с 1 сентября -го , 2016 г. по 30 июня -го , 2017. В ходе эксперимента , коров содержали в стойле со свободным стойлом, покрытом резиновым ковром, за исключением трех периодов по 3 недели для измерения удержания Са, в течение которых их переводили в отдельные стойла (1.4 × 2,0 м). Отдельные стойла также были покрыты резиновым ковриком и снабжены индивидуальными желобами и индивидуальными мисками для воды. Во время лактации общий смешанный рацион (TMR) распределялся дважды в день на 2 порции равного размера в 08:30 и 16:30. TMR распределялся с помощью автоматического дозатора по отдельным кормушкам, специфичным для каждого животного в стойле со свободным содержанием, и непосредственно специалистами по животноводству в отдельных стойлах для галстуков. Коровы всегда имели свободный доступ к кормушке и воде в течение дня.Дойных коров кормили ad libitum и предлагали количества, рассчитанные на 10% орт. Ортов взвешивали ежедневно перед утренним кормлением. Коров доили дважды в день: в 06:30 и 16:30. Производство молока и потребление СВ регистрировались ежедневно для каждого человека. Состав молока (содержание жира и белка) и количество соматических клеток измеряли дважды в неделю во время вечернего и утреннего доения. Перед отелом каждую корову кормили фиксированным количеством корма, который распределяли один раз в день. Процедуры, связанные с уходом и использованием животных для эксперимента, были одобрены комитетом по уходу за животными Министерства сельского хозяйства Франции в соответствии с французскими правилами (номер проекта 7096–20 16082515505689v2).

Рационы

В ходе эксперимента коровам давали 4 или 5 последовательных рационов в соответствии с их физиологическим состоянием и назначенным лечением (Таблица 1). Во время засушливого периода предлагаемые диеты были составлены таким образом, чтобы удовлетворять потребности в чистой энергии лактации, белках, усваиваемых в кишечнике, а также в минералах и витаминах коров в соответствии с рекомендациями INRA [15], с предложенными ограниченными количествами. Рационы, предлагаемые в отдаленный период, то есть более чем за 3 недели до предполагаемой даты отела, и в последний период, т.е.е., менее чем за 3 недели до предполагаемой даты отела, отличались с конкретной целью снижения содержания Са и DCAD в рационе. В течение первых 5 дней лактации все коровы получали TMR, соответствующий лечению NCa, состав которого был составлен таким образом, чтобы покрывать потребности коров в чистой энергии лактации, белке, усваиваемом в кишечнике, макроминералах, микроэлементах и ​​витаминах коров в соответствии с рекомендации INRA [15], с целевой DCAD 200 мг-экв / кг СВ. DCAD определяется как сумма диетических содержаний Na + и K + за вычетом суммы диетических содержаний Cl и S 2-, которые выражаются в мЭкв / кг СВ.Через пять дней после отела и до конца 10 недели лактации коровам назначали одну из 3 TMR, соответствующих сравниваемым обработкам. TMR LCa и LCaLD были составлены с учетом требований коров к NE L , PDI и всем макроминералам и микроэлементам, за исключением кальция, в соответствии с рекомендациями INRA [15]. Лечебные диеты были изокалорийными и изонитрогенными с аналогичным содержанием фосфора. Различия в содержании Ca и DCAD между 3 TMR были достигнуты путем составления различных минеральных добавок, при этом все коровы получали один и тот же базовый рацион.

10.1371 / journal.pone.0218979.t001 Таблица 1 Состав и пищевая ценность сотенного рациона. 902 18% Ca (г / кг СВ)
От -5 до -3 недель От -3 недель до отела От 5 до 70 дней лактации После 70 дней лактации
NCa LCa LCaLD
Предлагаемое количество (кг DM / день) 12 15 TMR ad libitum TMR ad libitum TMR ad libitum TMR ad libitum
Состав,% от DM
Кукурузный силос 53.7 80,5 70,0 70,2 70,1 72,1
Сено 14,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Вяленое и завернутое сено (тюкование) 24,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
Энергоконцентрат 0,0 4,1 15.6 15,7 15,1 11,1
Шрот соевый (обработанный формальдегидом) 0,0 0,0 10,3 10,3 10,2 0,0
Шрот соевый 0,0 10,1 0,0 0,0 0,0 13,1
Шрот рапсовый 5,9 0,0 0,0 0,0 0.0 0,0
Солома 0,0 3,3 0,0 0,0 0,0 0,0
Мочевина 0,0 0,0 1,3 1,3 1,3 0,7
Минеральные корма 0 0,7 2,9 2,3 3,3 2,5
Комбинированные минеральные корма 1.3 1 1,3 2
Минеральные корма, г / кг DM
Карбонат кальция 0,0 0,0 10,7 4,7 4,4 9,9
Дикальцийфосфат 0,0 0,0 5,3 4,6 4,4 4,7
Сульфат натрия 0.0 0,0 2,7 2,3 2,3 2,4
Бикарбонат натрия 0,0 0,0 2,2 2,8 0,0 2,4
Карбонат натрия 0,0 0,0 3,1 3,7 0,0 0,0
Оксид магния 0,0 0,0 0,9 0.9 0,0 1,4
Гексагидрат хлорид магния 0,0 6,7 3,6 3,7 21,5 3,8
Премикс 3 0,0 0,0 0,2 0,2 0,2 0,2
Содержание питательных веществ
CP (г / 100 г DM) 11.1 10,5 15,5 15,5 15,5 12,7
NE L (МДж / кг) 3,9 6,4 6,7 6,7 6,7 6,6
PDI / NE L (г / МДж) 9,5 11,0 15,8 15,8 15,8 11,9
0,74 0.42 0,83 0.60 0,58 0,78
% ¨P (г / кг СВ) 0,37 0,30 0,41 0,39 0,39 0,40
DCAD (мг-экв / кг СВ) 156,8 34,8 218,0 279,5 0,0 219,9

1 Kéomine Repro (Cooperl Hunaudaye, Lamballe, Франция): 55.7% карбоната кальция, 18,4% фосфата монокальция, 10,0% фосфата магния, 9% тростниковой патоки, 2,4% оксида магния и 4,5% микроэлементов и витаминов.

2 Kéomine Prépa (Cooperl Hunaudaye, Lamballe, France).

3 для микроэлементов и витаминов.

Отбор проб крови и молока

Для каждой группы кровь брали за 3 недели до средней ожидаемой даты отела в группе и на 1, 3, 8, 12, 17, 22, 27 и 31 неделю лактации (средняя стадия лактации группы).После доения, перед кормлением и при удерживании в самоблокирующихся воротах на линии кормления у коров брали пробы крови путем венепункции из хвостовых сосудов. Образцы собирали в вакуумные пробирки (Monovette, Sarstedt, Nümbrecht, Германия), покрытые гепарином лития для анализа на Са и неорганический P (Pi), и в пробирки, покрытые ЭДТА на остеокальцин (ОС) и сшивающий карбоксиконцевый телопептид коллагена типа I. (CTX) анализ. ОК и СТХ являются биомаркерами костеобразования и резорбции соответственно [32].Плазму собирали после центрифугирования при 3000 x g в течение 12 минут в течение 30 минут после отбора проб и хранили при -80 ° C для анализа OC и при -20 ° C для других анализов. Образцы молока собирали во время утреннего доения из общего молока перед забором крови. Образцы хранили при 4 ° C для анализа содержания жиров и белков и для разделения N, сырого белка, растворимых и нерастворимых фракций Ca и P (т.е. небелкового азота (NPN), неказеинового азота (NCN), мочевины, растворимого азота). Ca и P) и замораживали при -20 ° C для анализа общего содержания Ca и P.Дополнительные образцы молока также собирались при утренних и вечерних дойках и два раза в неделю для определения содержания жира и белка в молоке (перед анализом хранились при 4 ° C), а также на 1, 3, 6, 8, 10, 12 неделях. 14, 17, 19, 22, 24, 27, 29 и 31 лактации были взяты образцы для анализа общего содержания Са и Р в молоке (замороженные при -20 ° C перед анализом).

Измерение удержания Са и Р у коров

Для каждой группы все входящие (потребление корма и воды) и выходные (выделение с молоком, мочой и фекалиями) потоки Са и Р были измерены 3 раза в течение эксперимента, т.е.е., за 3 недели до средней ожидаемой даты отела в группе и через 3 и 17 недель после средней даты отела. Для каждого измерения коров переводили из стойла со свободным содержанием в стойло за 2 недели до начала измерений и отправляли в отдельные стойла для приучения. Отдельные стойла для галстуков располагались в том же здании, что и стойла без стойл. Все коровы содержались в одной комнате, и они могли слышать и слышать друг друга. Режимы кормления остались такими же, как и в стойле со свободным содержанием.Для определения фекальной экскреции Са и Р большие лотки помещали позади коров на 15 день после входа коров в стойло в 09:00. Валовой выход фекалий взвешивали и отбирали пробы с 15-го дня в 09:00 до 19-го дня в 09:00. Два репрезентативных образца (по 500 г свежих фекалий каждый) сушили в сушильном шкафу с принудительной вентиляцией (80 ° C, 72 ч) для определения суточного количества выделяемого DM фекалий. Эти высушенные образцы объединяли по коровам и периодам для определения Ca и P. Ежедневный объем выделяемой мочи измеряли с 15-го дня в 09:00 до 19-го дня в 09:00 путем оснащения коров мочевыми катетерами, соединенными трубкой Tygon с контейнером на 25 л, который был закрыт резиновой пробкой.Для предотвращения порчи мочи в контейнер добавляли 250 мл серной кислоты (20% об. / Об.). Мочу взвешивали и опорожняли ежедневно в 09:00. Каждый день и для каждой коровы образец 1% суточного экскретируемого объема хранили при -20 ° C. В конце эксперимента эти образцы были объединены по животным и по периодам для дальнейших анализов содержания Са и Р.

Химический анализ

Образцы предлагаемых диет, отказов и фекалий измельчали ​​на трехлопастной ножевой мельнице через сито 0,8 мм.Зольность определяли прокаливанием при 550 ° C в течение 5 ч в муфельной печи. Концентрацию азота определяли методом Дюма согласно Французской ассоциации нормализации (AFNOR, 1997) на приборе LECO (LECO, Сент-Джозеф, Мичиган). Содержание Са в пище, кале, моче и молоке измеряли атомно-абсорбционной спектрофотометрией (Spectra-AA20 Varian, Les Ulis, Франция) с использованием раствора хлорида лантана для разбавления образца и после прокаливания твердых образцов (500 ° C для 12 ч).Содержание фосфора определяли на многопараметрическом анализаторе KONE PRO (Thermo Fisher Scientific, Illkirch, Франция) по методу Аллена для P [33]. Содержание молочного жира и белка определялось коммерческой лабораторией с использованием анализа в среднем инфракрасном диапазоне (Mylab, Châteaugiron, Франция). Общий N в молоке (по Кьельдалю), небелковый N (осаждение при pH 4,6 с помощью трихлоруксусной кислоты и фильтрация), NCN (осаждение при pH 4,6 с помощью 10% уксусной кислоты и 1 М ацетата натрия) и мочевины (колориметрический анализ) содержание определяли в соответствии с методами, описанными в Hurtaud et al.[34]. Концентрации ОС и CTX в плазме определяли с помощью ELISA с помощью набора CrossLaps от IDS (Париж, Франция) для CTX и набора от Quidel (Сан-Диего, Калифорния) для ОК (вариация между анализами: 3,7%, вариация внутри анализа: 3,3% для CTX; вариация между анализами: 5,42%, вариация внутри анализа: 7,35% для ОК).

Статистический анализ

Данные были проанализированы с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35] с обобщенной линейной смешанной моделью с повторяющимися значениями, как описано ниже: Yijk = μ + Treatmenti + Stageoflactationj + Лечение: Stageoflactationij + Cow (Лечение) k + ϵijk где Y ijk был зависимой переменной коровы k в рамках лечения i на стадии лактации j.Лечение, стадия лактации и их взаимодействие были фиксированными факторами, а корова — случайным фактором. Измерения, повторяемые на этапе лактации, учитывали с помощью ковариационной матрицы. Выбор структуры матрицы был определен в соответствии со структурой данных и с использованием информационного критерия Акаике для анализа всех переменных. Средние потоки Ca и P в течение 4 дней измерений также анализировались независимо во время каждой стадии лактации с помощью обобщенной линейной модели с использованием PROC GLM в SAS и включали только фиксированный эффект лечения.Эти анализы дополнили предыдущие анализы, выполненные с полной моделью, потому что было показано, что с меньшим количеством данных включение повторных измерений в обобщенную линейную смешанную модель может ограничить обнаружение значительных эффектов за счет увеличения ошибки типа II [36 ]. Данные, отличные от средних потоков Ca и P, также анализировались независимо с помощью обобщенной линейной модели в течение каждого из 3 этапов измерения минерального баланса (-3 недели, 3 недели и 17 недель лактации) с использованием PROC GLM в SAS, включая только фиксированный эффект от лечения.Поскольку эти анализы не продемонстрировали значительного лечебного эффекта, эти результаты не будут представлены.

Результаты

Перед дифференцировкой TMR через 5 дней после отела необходимо было изменить распределение коров по 3 обработкам. Две коровы отелились более чем за 2 недели до ожидаемого отела: одной была назначена обработка NCa, а другой — обработка LCaLD. Эти коровы были исключены из эксперимента и заменены дополнительными коровами в рассматриваемых группах, и только один забор крови проводился перед отелом для каждой замененной коровы.Другая корова, первоначально назначенная для лечения LCaLD и у которой была диагностирована молочная лихорадка, была заменена коровой, первоначально назначенной для лечения NCa и принадлежащей к той же группе дат отела. На 7 неделе лактации одна корова, получавшая лечение NCa, умерла из-за непроходимости кишечника, и ее данные были удалены из набора данных. Несмотря на эти события, предэкспериментальные характеристики трех экспериментальных партий остались схожими. Средняя четность составила 2,4 для LCaLD и 3,0 для NCa и LCa.На производство молока в течение первых 32 недель предыдущей лактации лечение не повлияло (рис. 1A, P = 0,92 для лечебного эффекта и P = 0,93 для лечения × эффект взаимодействия между стадией лактации). Надой зрелого молока не отличался между обработками (рис. 1B, P = 0,99 для лечебного эффекта и P = 0,95 для лечения × стадия эффекта взаимодействия при лактации). Средний удой зрелого эквивалента молока за первые 32 недели лактации составил 33,6 ± 3,94, 33,2 ± 3.52 и 33,1 ± 3,52 кг / день для обработок NCa, LCa и LCaLD соответственно. Ни на содержание молочного белка (рис. 1C, P = 0,62), ни на содержание молочного жира (рис. 1D, P = 0,58) не повлияло лечение в течение первых 32 недель предыдущей лактации, но вариабельность последних двух параметров была высокой. Среднее содержание молочного белка в течение первых 32 недель лактации составляло 29,8 ± 0,97, 31,0 ± 0,87 и 31,0 ± 0,87 г / кг для лечения NCa, LCa и LCaLD соответственно. Среднее содержание жира в молоке за первые 32 недели лактации составило 36.8 ± 2,48, 40,3 ± 2,22 и 39,3 ± 2,22 г / кг для обработок NCa, LCa и LCaLD соответственно.

10.1371 / journal.pone.0218979.g001 Рис.

Различия в A) молочной продуктивности, B) продуктивности зрелого эквивалента молока, C) содержании молочного белка и D) содержании молочного жира у коров в течение первых 32 недель лактации, предшествующей описанной в настоящей статье, в соответствии с их последующими обработками. NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров).Данные были проанализированы с использованием обобщенной линейной смешанной модели с повторяющимися значениями с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35]. Матрица ковариации: SP для молочной продуктивности, продуктивности зрелого молока, содержания молочного белка и FA для содержания молочного жира. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего. Стандартные ошибки отображаются каждые 5 недель для удобства чтения.

Потребление Ca, P и DM

В период, когда использовались экспериментальные диеты, с 5 -го до 70 -го дня лактации, потребление Ca было значительно ниже при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa ( Р <0.01). В течение этого периода среднесуточное потребление Ca составляло 136,0 ± 4,98 г / день и 126,5 ± 4,98 г / день для LCa и LCaLD, соответственно, и 184,1 ± 5,06 г / день для NCa, что привело к потреблению Ca, которое составило 31%. ниже для лечения LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa, как и ожидалось. В тот же период разница между потреблением абсорбируемого Са и потребностями в Са, рассчитанными в соответствии с системой кормления INRA [15], была отрицательной для обработок LCa и LCaLD (-13,4 ± 1,36 и -15,5 ± 1,36 г / день соответственно), тогда как она был положительным при лечении NCa (5.4 ± 1,42 г / сут, P <0,01, рис. 2А). После 70 -го дня лактации, когда коровы получали ту же диету, лечение не влияло на потребление Са, и разница между потреблением абсорбируемого Са и потребностью в Са всегда оставалась положительной со средним значением 10,9 ± 1,12 г. / d (рис. 2А). Потребление DM имеет тенденцию (P = 0,08, рис. 2B) быть выше для лечения LCa по сравнению с обработками LCaLD и NCa, с потреблением DM 23,0 ± 0,4, 21,6 ± 0,4 и 22,0 ± 0,5 кг / день для LCa, LCaLD. и NCa, соответственно, на протяжении всей лактации.Следовательно, потребление P также имело тенденцию (P = 0,08, см. Таблицу S1) быть выше при лечении LCa по сравнению с обработками LCaLD и NCa в период лактации, с потреблением P 91,8 ± 1,70, 86,1 ± 1,7 и 89,4 ± 1,90 г. / d для обработок LCa, LCaLD и NCa соответственно. Количество P, потребляемого коровами, превышало норму на 4,09 ± 0,90 г / сут в течение первых 70 дней лактации.

10.1371 / journal.pone.0218979.g002 Рис.

Влияние кратковременных колебаний содержания Са в рационе и DCAD на A) потребление Ca и B) потребление сухого вещества между отелом и 32 неделей лактации.NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров). Серый фон указывает на период, в течение которого коровы получали дифференцированные рационы в соответствии с обработками. Данные были проанализированы с использованием обобщенной линейной смешанной модели с повторяющимися значениями с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35]. Матрица ковариации: SP для потребления Ca и потребления сухого вещества. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего. Стандартные ошибки отображаются каждые 5 недель для удобства чтения.

Концентрации в плазме биомаркеров образования и резорбции костей, Ca и Pi

. На концентрацию OC и CTX в плазме не повлияло ни лечение, ни лечение × стадия взаимодействия лактации (рис. 3).Для всех обработок концентрация ОК в плазме снижалась после отела до минимального значения через неделю после отела, после чего она резко увеличивалась в течение 10 недель, а затем медленнее до конца лактации (стадия эффекта лактации, P <0,01). Для всех видов лечения концентрации CTX в плазме резко увеличивались после отела, достигая максимального значения между 3 и 8 неделями лактации, а затем снижались до конца лактации (стадия эффекта лактации, P <0,01). Концентрация Са в плазме была 100.3 ± 1,84 мг / л в среднем, а индивидуальные значения всегда оставались между 80 и 120 мг / л, и только у одной коровы наблюдалась гипокальциемия на неделе лактации (76 мг / л). Концентрация Са в плазме была ниже на 1 и 3 неделях лактации, чем в другие периоды отбора проб (эффект стадии лактации, P = 0,06, см. Таблицу S1), но на нее не повлияло ни лечение (P = 0,63), ни лечение × этап лактации взаимодействия (P = 0,31). Концентрация Pi в плазме в среднем составляла 50,7 ± 1,78 мг / л.Некоторые индивидуальные значения были ниже 40 мг / л через 3 недели кормления грудью, но ни одно индивидуальное значение не превышало 80 мг / л. Pi в плазме резко снизился после отела через 1 неделю и 3 недели лактации, увеличиваясь после этого и стабилизировавшись на 17 неделе лактации (стадия эффекта лактации, P <0,01, см. Таблицу S1). На него не повлияло ни лечение (P = 0,89), ни взаимодействие «лечение × стадия лактации» (P = 0,63).

10.1371 / journal.pone.0218979.g003 Рис.

Влияние временных изменений содержания Са в рационе и DCAD на А) концентрацию ОС в плазме и Б) концентрацию CTX в плазме между 3 неделями до отела и 31 неделей лактации.NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров). Серый фон указывает на период, в течение которого коровы получали дифференцированные рационы в соответствии с обработками. Данные были проанализированы с использованием обобщенной линейной смешанной модели с повторяющимися значениями с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35]. Матрица ковариации: FA для содержания OC в плазме и UN для содержания CTX в плазме. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего.

Распределение и удержание Са и Р

В течение 4 дней измерения удерживания Са и Р потребление Са было ниже при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa через 3 недели лактации, т.е.е., в течение периода дифференциации TMR между обработками (P <0,05, рис. 4A), тогда как на потребление Ca не влияло лечение за 3 недели до отела или на 17 неделе лактации (P> 0,10 для обеих стадий, лечение × стадия лактационного взаимодействия: P <0,001). Ежедневное количество Ca, выделяемого с фекалиями, также было ниже при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa на 3-й неделе лактации (P <0,001, рис. 4B), и на него не повлияло лечение за 3 недели до отела или за 17 недель. лактации (P> 0.10 для обеих стадий, лечение × стадия лактации, взаимодействие: P <0,001). Очевидная усвояемость кальция увеличилась после отела (рис. 4C, P <0,001) с 21,0% ± 2,33 за 3 недели до отела до 36,4% ± 2,10 и 33,4% ± 2,10 на 3 и 17 неделе лактации, соответственно. На кажущуюся усвояемость Ca не повлияли обработки за 3 недели до отела или на 17 неделе лактации, но она была выше для обработок LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa через 3 недели лактации (P = 0.03, в среднем 37,3 ± 3,5% для LCa, 41,7 ± 3,5% для LCaLD и 30,1 ± 3,9% для NCa). Ежедневные количества кальция, выделяемого с мочой, были низкими, в частности, в среднем 2,00 г / день, по сравнению с другими потоками удержания вход-выход, как и ожидалось, и этот поток, как правило, зависел только от стадии лактации (P = 0,09, рис. 4D). Однако суточное количество Ca, выделяемого с мочой, было выше при лечении LCaLD по сравнению с обработкой NCa и обработкой LCa через 3 недели лактации (P <0.05, лечение × стадия лактационного взаимодействия: P = 0,004, 4,4 ± 0,5 г / день для LCaLD против 0,5 ± 0,6 г / день для NCa и 0,7 ± 0,5 г / день для LCa). Ежедневное количество Са, секретируемого с молоком, составляло в среднем 48,2 ± 1,42 г / день на 3 неделе лактации и 42,7 ± 1,42 г / день на 17 неделе (рис. 4E). Количество Са, выделяемого с молоком ежедневно, немного снизилось между 3 и 17 неделями лактации (P <0,001) и не было затронуто лечением ни на одной стадии. Суточное удержание кальция, то есть разница между поступлением и выходом кальция, была сильно положительной до отела (+17.3 ± 2,84 г / сут, рис. 4F), снизилась к 3 неделям лактации до среднего значения, близкого к 0 (2,1 ± 2,62 г / сут), и увеличилась к 17 неделям лактации до положительного значения (+16,7 ± 2,62 г / сут). г, период лактации: P <0,001). Через 3 недели лактации суточное удержание Са, как правило, было ниже для лечения LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa (P = 0,09), со значениями, близкими к равновесию для LCa и LCaLD (-2,1 ± 4,3 г / день для LCa. , + 0,3 ± 4,3 г / сут для LCaLD и + 8,1 ± 4,8 г / сут для NCa). Суточное удержание Са не отличалось между 3 группами коров, которым были назначены 3 обработки за 3 недели до отела или на 17 неделе лактации (P> 0.10).

10.1371 / journal.pone.0218979.g004 Рис.

Влияние кратковременных колебаний содержания Ca в рационе и DCAD на A) суточное потребление Ca, B) фекальные потери Ca, C) очевидную усвояемость Ca, D) потери Ca с мочой, E) секрецию Ca с молоком и F) Ca баланс за 3 недели до и после отела и через 17 недель после отела. NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров). Серый фон указывает на период, в течение которого коровы получали дифференцированные рационы в соответствии с обработками.Данные анализировали согласно однофакторному дисперсионному анализу с использованием PROC GLM в SAS [35] на каждой стадии лактации, учитывая только фиксированный эффект лечения. Символы представляют P-значения лечебного эффекта: ns = несущественно, т.е. P> 0,10; T = тенденция, т.е. P <0,10; * = значимо, т.е. P <0,05; ** = значимо, т.е. P <0,01; и *** = значимо, т.е. P <0,001. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего.

На потребление

DM, потребление P и фекальную экскрецию DM и P не повлияло лечение или взаимодействие лечения × стадия лактации (P> 0.10, см. Таблицу 1). Очевидная перевариваемость как DM, так и P увеличивалась при отелах и выравнивалась после 3 недель лактации. Очевидная усвояемость DM составила 65,1 ± 0,86 за 3 недели до отела, 72,7 ± 0,79% за 3 недели лактации и 71,6 ± 0,79% через 17 недель лактации (P <0,001), а очевидная усвояемость P составила 10,9 ± 2,17% 3. за неделю до отела - 54,7 ± 1,98% за 3 недели лактации и 47,5 ± 1,98% за 17 недель лактации (P <0,001). Суточное удержание P имеет тенденцию к увеличению на 17 неделе лактации по сравнению с двумя другими стадиями лактации со значениями 4.3 ± 1,66 г / день за 3 недели до отела, 7,9 ± 1,48 г / день за 3 недели лактации и 10,0 ± 1,48 г / день за 17 недель лактации (P = 0,08).

Производство и состав молока

Производство молока, как правило, было ниже в течение 32 недель лактации при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa (P = 0,09, рис. 5A), со средними значениями 36,8 ± 0,9 кг / день для LCa, 35,9 ± 0,9 кг / сут для LCaLD и 39,2 ± 1,1 кг / сут для NCa. Это производство привело к разнице в совокупной молочной продуктивности за 200 дней лактации между обработками с низким содержанием кальция (LCa и LCaLD) и контрольными обработками (NCa) более 400 кг.Разница в молочной продуктивности между обработкой с низким содержанием кальция и обработкой NCa была максимальной на 4 неделе лактации, с разницей в молочной продуктивности более 4,5 кг / день. Содержание Са в молоке резко снизилось и достигло минимального значения через 3 недели лактации (стадия эффекта лактации, P <0,01, рис. 5B). После 8 недель лактации содержание Ca в молоке увеличивалось для лечения LCa и LCaLD, тогда как оно оставалось стабильным для лечения NCa (стадия лактации × взаимодействие лечения: P <0.01 утром и незначительно вечером). После 24 недели лактации содержание Ca в утреннем молоке составляло 1230 ± 48,4 и 1228 ± 48,4 мг / кг для лечения LCa и LCaLD, соответственно, и 1128 ± 54,2 мг / кг для лечения NCa (P <0,01 ). Содержание молочного белка было численно выше у коров, получавших лечение LCa и LCaLD, по сравнению с коровами, получавшими лечение NCa между 5 и 9 неделями лактации и после 20 недель лактации, но эффект лечения не был значительным (рис. 5C).На содержание жира в молоке также не влияло взаимодействие стадии лактации и лечения (рис. 5D, P> 0,10).

10.1371 / journal.pone.0218979.g005 Рис.

Влияние кратковременных колебаний содержания Са в рационе и DCAD на A) суточную надоев молока, B) содержание Ca в молоке, C) содержание молочного белка и D) содержание жира в молоке между отелом и 32 неделей лактации. Для рисунка B цветные формы = содержание Ca в утреннем молоке, а формы с белой заливкой = содержание Ca в вечернем молоке. Обработки: NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров).Серый фон указывает на период, в течение которого коровы получали дифференцированные рационы в соответствии с обработками. Данные были проанализированы с использованием обобщенной линейной смешанной модели с повторяющимися значениями с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35]. Матрица ковариации: SP для молочной продуктивности и содержания белка в утреннем молоке и ЖК для содержания Ca в утреннем и вечернем молоке, содержания белка в вечернем молоке и содержания жира в утреннем и вечернем молоке. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего. Стандартные ошибки отображаются каждые 5 недель и утром для надоев молока, содержания молочного белка и жира для удобочитаемости.Стандартная ошибка содержания Са в молоке отображается каждые 2 недели утром для удобочитаемости.

Распределение кальция и белка в молоке между растворимой и коллоидной фазами

Содержание казеина в молоке было выше при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa после 17 недель лактации (рис. 6A, стадия лактации × взаимодействие лечения, P <0,01). В конце периода дифференциации диеты между обработками содержание казеина в молоке при лечении NCa временно увеличивалось.Соотношение между содержанием коллоидного Са и казеина в молоке увеличивалось в начале лактации и оставалось относительно стабильным после 8 недель лактации, достигая значения, приближающегося к 36 мг / г (рис. 6В). На это соотношение не повлияло лечение или стадия взаимодействия между лактацией и лечением (P> 0,10). Доля растворимого Ca была ниже при лечении LCa и LCaLD по сравнению с обработкой NCa во время ранней лактации (рис. 6C, взаимодействие: P <0,01). Эта пропорция временно уменьшалась в конце периода дифференциации диеты между обработками для лечения NCa (стадия лактации × взаимодействие лечения, P = 0.03). В среднем 27% кальция в молоке находилось в растворимой форме. Соотношение между содержанием Са в молоке и содержанием белка увеличивалось в начале лактации до пика примерно через 6-8 недель лактации, а затем снижалось до уровня после 17 недель лактации до значения, близкого в среднем к 39 мг / г (рис. 6D). , P <0,001). На это значение не повлияло ни лечение, ни стадия лактации × лечение.

10.1371 / journal.pone.0218979.g006 Рис.

Влияние временных изменений содержания Са в рационе и DCAD на утреннее молоко A) содержание казеина, B) отношение коллоидного Ca к содержанию казеина, C) отношение растворимого Ca к общему содержанию Ca и D) отношение содержания Ca к содержанию белка между отелом и 32 неделей лактации.NCa = нормальный Ca (4 коровы), LCa = низкий Ca (5 коров), LCaLD = низкий Ca и низкий DCAD (5 коров). Серый фон указывает на период, в течение которого коровы получали дифференцированные рационы в соответствии с обработками. Данные были проанализированы с использованием обобщенной линейной смешанной модели с повторяющимися значениями с использованием PROC GLIMMIX в SAS [35]. Матрица ковариации: SP для содержания казеина в молоке, un для отношения коллоидного Са к содержанию казеина в молоке и FA для отношений растворимого к общему содержанию Са и Са к содержанию протеина. Вертикальные полосы представляют собой стандартные ошибки среднего.Стандартные ошибки показаны для каждых двух измерений отношения содержания кальция к белку в молоке для удобства чтения.

Обсуждение Ограниченное влияние поступления Са с пищей и DCAD на динамику мобилизации и восстановления костей во время лактации

Наши результаты описывают динамический процесс мобилизации костей на протяжении лактации, что согласуется с данными литературы. Динамика биомаркеров крови и костей на протяжении всей лактации состояла из резкого снижения ОК при отелах и увеличения СТХ в начале лактации, как и в других исследованиях [10,11,13,25].Поскольку ОК является биомаркером роста костной ткани, а СТХ — биомаркером резорбции костной ткани, эти результаты указывают на относительную мобилизацию костной ткани и начало лактации и относительное восстановление костной ткани в конце периода измерения. Это открытие было подтверждено более низким уровнем удерживания Са, который мы наблюдали в начале лактации по сравнению с показателем, измеренным до отела или на 17 неделе лактации.

Другим ожидаемым результатом было бы то, что лечение LCa и LCaLD индуцировало повышенную мобилизацию костей в течение первых 10 недель лактации.Однако через 3 недели после отела с этими обработками наблюдалось лишь небольшое снижение удерживания Са по сравнению с контрольным лечением (NCa), без влияния на динамику биомаркеров образования и резорбции крови на протяжении всей лактации. Даже через 3 недели лактации удержание Ca оставалось близким к 0 при лечении LCa и LCaLD и не было явно отрицательным. Для обработок LCa и LCaLD поступление кальция с пищей было ограничено до 70% от рекомендованного количества, необходимого для удовлетворения потребностей коров в соответствии с ожидаемыми надоями и потреблением молока в соответствии с системой кормления INRA [15].Другие исследования выявили увеличение мобилизации костей при таких ограничениях поступления Са по сравнению с контролем, что можно было вывести либо из снижения удержания Са в организме в начале лактации у дойных коров до отрицательных значений [11], либо из увеличения сывороточная концентрация пиридинолина, биомаркера резорбции кости [19]. DCAD лечения LCaLD приближается к 0 мЭкв / кг СВ, что находится в пределах рекомендуемых значений для достаточного воздействия на мобилизацию костей для профилактики молочной лихорадки, не влияя на потребление коров на поздних сроках беременности [21,37,38].Хотя рекомендуемый диапазон DCAD для профилактики молочной лихорадки раньше составлял от -50 до -150 мэкв / кг СВ [21], впоследствии было высказано предположение, что снижение DCAD ниже 0 мэкв / кг нецелесообразно из-за отрицательное влияние на прием [37,38]. В нашем эксперименте лечение LCaLD применялось к коровам в самом начале лактации, и мы решили не рисковать дополнительным ограничением поедания. Ожидаемым эффектом снижения DCAD было снижение pH крови, чтобы избежать изменений конформации рецептора ПТГ, сохранить сродство рецептора к ПТГ в ткани [39] и способствовать высвобождению Са из карбонатов костей, которые составляют буферная система при низком локальном pH [40].У коров Джерси рационы с высоким содержанием DCAD снижают чувствительность тканей к ПТГ по сравнению с рационами с низким содержанием DCAD и, таким образом, снижают гомеостатические реакции кальция [39]. В нашем эксперименте при лечении LCa в костях наблюдались лишь незначительные гомеостатические реакции кальция. Незначительные гомеостатические реакции кальция в костях, также наблюдаемые при лечении LCaLD, могут означать, что это воздействие не должно быть вовлечено в кальциемическую регуляцию в нашем эксперименте и, следовательно, не может быть увеличено за счет повышенной чувствительности костной ткани к ПТГ.Наконец, также интересно отметить, что рацион, предлагаемый коровам в течение первых 10 недель лактации в нашем эксперименте, был намеренно составлен с высоким соотношением диетического PDI и NE L , чтобы максимизировать молочную продуктивность молочной железы. что должно было увеличить потребность в мобилизации кости [25].

Дойные коровы адаптировались к низкому содержанию Са в рационе за счет увеличения пищеварительной абсорбции Са во время ранней лактации

В нашем эксперименте, как и в экспериментах Taylor et al.[11] и Braithwaite [18], на развитие кальциемии во время цикла лактации и беременности не влияло поступление кальция с пищей, что подтверждает, что кальциемия строго регулируется. Это открытие предполагает, что если мобилизация кости не была основным эффектором, мобилизованным для регуляции кальциемии, когда в нашем эксперименте поступление кальция было снижено, то другие потоки кальция допускали эту регуляцию. Наши результаты ясно показывают, что снижение потребления Ca при лечении LCa и LCaLD было почти полностью компенсировано в масштабе организма эквивалентным уменьшением суточного количества Ca, выделяемого с фекалиями, т.е.е., за счет очевидного увеличения пищеварительной абсорбции Ca. Кажущаяся усвояемость Ca была заметно высокой, в среднем более 40% для обработки LCaLD. Эти результаты контрастируют с результатами Taylor et al. [11] и Moreira et al. [19], которые наблюдали более низкую очевидную усвояемость Са на аналогичной стадии лактации, при этом самые высокие значения составляют примерно 35%. Причина этого открытия может заключаться в том, что в этих исследованиях значительная часть пищевого кальция была обеспечена силосом люцерны или сеном, тогда как в нашем случае он был в основном обеспечен минеральным источником кальция.Известно, что кальций из люцерны менее доступен для абсорбции жвачими животными [5]. Возможно, причина в том, что Taylor et al. [11] и Moreira et al. [19] наблюдали увеличение мобилизации костей в самом начале лактации в условиях низкого снабжения кальцием, потому что коровы не могли увеличить кажущееся всасывание кальция из рациона с ограниченной доступностью кальция в рационе. В нашем эксперименте регулирование кальциемии могло быть возможным из-за увеличения пищеварительной абсорбции без увеличения мобилизации кальция из костей, вероятно, потому, что пищевой кальций был более доступен для абсорбции.Эта гипотеза требует дальнейшего изучения. Явное увеличение пищеварительной абсорбции Са в начале лактации при низком содержании Са с пищей также наблюдалось у овец [18], но в этом исследовании также наблюдалось сопутствующее увеличение мобилизации костей. Это открытие может быть объяснено важным ограничением поступления Са по сравнению с экспериментами, упомянутыми выше [11,19] или нашим, что, вероятно, потребовало реализации нескольких адаптивных механизмов.

Мы наблюдали четкое, сильное влияние физиологической стадии коровы на очевидную перевариваемость Са, с более высокой перевариваемостью через 3 или 17 недель лактации по сравнению с 3 неделями до отела.Повышение способности пищеварительного тракта к всасыванию кальция в период между беременностью и лактацией согласуется с увеличением высвобождения ПТГ и синтеза 1,25- (OH) 2 D 3 в начале лактации [2], но не было четко установлено. проиллюстрировано ранее. Мы также наблюдали явный положительный эффект от лечения LCaLD на суточное количество Ca, выделяемого с мочой, но размер потока, то есть менее 4 г / сут за 3 недели лактации, был ограничен по сравнению с объемом выделяемого Ca в молоке (приблизительно 50 г / сут) или в кале (приблизительно 100 г / сут).Увеличение этого потока при лечении, обеспечивающем DCAD, близкое к 0, согласуется с идеей о том, что высокое содержание ионов водорода в клубочковом фильтрате влияет на способность почек реабсорбировать Са из фильтрата, вызывая увеличение экскреции Са с мочой [ 39].

Связь между динамикой содержания Са в молоке и образованием и резорбцией костей во время лактации

Эксперименты на кормящих мышах показали, что снижение потребления Са может вызвать увеличение резорбции костной ткани и сопутствующее снижение соотношения Са в молоке к белку [27].Было показано, что эти эффекты опосредуются CaSR эпителиальных клеток молочной железы, при этом недостаток Ca в CaSR снижает транспорт Ca в молоко и увеличивает секрецию PTHrP молочной железой и, таким образом, резорбцию кости. Наша первая гипотеза заключалась в том, что низкое потребление кальция вызовет как увеличение резорбции костей, так и снижение секреции кальция с молоком. Однако влияние низкого уровня кальция на мобилизацию костей в начале лактации в нашем эксперименте было ограниченным; таким образом, этот эксперимент не позволил полностью проверить нашу вторую гипотезу, которая заключалась в том, что снижение содержания Са в молоке будет сопровождаться мобилизацией костей.

Коровы, подвергшиеся лечению LCa и LCaLD, как правило, имели более высокое содержание Са в молоке через 10 недель, чем коровы, получавшие контрольную обработку, что не соответствовало нашей гипотезе по двум причинам. Во-первых, эта разница появилась, когда диета была одинаковой для всех видов лечения. Для этих обработок ожидалось более низкое содержание Са в молоке. Поскольку известно, что генетика является основным фактором, определяющим содержание Са в молоке у коров [41], и поскольку содержание Са в молоке не измерялось до предыдущей лактации, когда коровам назначали лечение, у коров, получавших лечение NCa, возможно, было меньше содержание Ca в молоке из-за их генетики.Содержание казеина в молоке этих коров также было ниже во время поздней лактации, и большая часть кальция в молоке была связана с казеином [42] со стабильным соотношением коллоидного кальция и казеина, как это наблюдалось в нашем эксперименте. Однако мы также наблюдали очень кратковременное изменение доли растворимого в молоке Са и даже общего содержания Са в молоке, когда TMR изменялся на 10 неделе лактации. Это открытие предполагает, что снижение содержания Са в молоке может быть начальной временной реакцией на уменьшение притока Са в кровь.Таким образом, содержание Са в молоке может не быть важным индикатором всей картины резорбции костей в масштабе лактации, но его снижение может быть временным индикатором дефицита Са. Этот результат не может быть установлен на основе нашего эксперимента из-за двухнедельного интервала отбора проб, но он требует дальнейших исследований.

Возможный эффект ограничения потребления Са на молочную продуктивность и продолжительность жизни коров

Разница в 2 кг / сут в молочной продуктивности между обработкой NCa в одном направлении и обработкой LCa и LCaLD в другом направлении была неожиданным результатом, который нельзя отнести на счет предэкспериментальные измерения коров.Расхождение между режимами лечения появилось примерно через 2 недели после дифференциации рационов в соответствии с лечением, то есть через 3 недели лактации, и продолжалось до конца эксперимента, то есть в основном после 10 недель лактации, когда все коровы начали получать такую ​​же диету. Из нашего эксперимента невозможно сделать однозначных выводов о влиянии количества кальция в рационе на молочную продуктивность, учитывая небольшое количество коров. Однако вопрос о том, нарушает ли низкое потребление кальция потенциальную секрецию молока молочной железой на пике лактации, изменяя пролиферацию эпителиальных клеток молочной железы или их отшелушивание, требует дальнейшего изучения.Было показано, что Са действует как важный посредник при пролиферации клеток, особенно при разрушении ядерной оболочки [43]. Возможно, что потенциал молочной продуктивности коров при лечении LCa и LCaLD не был полностью выражен, потому что Са ограничивал способность к пролиферации клеток во время ранней лактации. Wohlt et al. [44] также наблюдали снижение молочной продуктивности коров с низким содержанием кальция, при содержании кальция в рационе от 0,9 до 0,6% сухого вещества, но реакция зависела от источника кальция.Тейлор и др. [11] не наблюдали какого-либо влияния содержания Са в рационе на молочную продуктивность, но две трети коров были первородящими. Moreira et al. [19] не наблюдали такого эффекта у повторнородящих коров, но их эксперимент прекратили после одного месяца лактации. В более ранних исследованиях [45] подчеркивалось влияние добавок кальция на молочную продуктивность молочных коров, но для добавления кальция использовалась костная мука, которая также содержала P, который, как известно, влияет на потребление сухого вещества и производство молока. Возможно, из-за того, что мы использовали высокий уровень протеиновых добавок, при этом соевый шрот, обработанный формальдегидом, был частично защищен от разложения белка в рубце, и у повторнородящих коров потенциал производства молока мог быть максимальным, а Са мог быть ограничивающим фактором.Однако эту возможность еще предстоит подтвердить на других животных.

Еще одно неожиданное наблюдение в нашем эксперименте заключалось в том, что процент выбраковки коров перед следующим отелом был явно численно выше при обработке LCa и LCaLD, чем при обработке NCa. При лечении LCa 3 из 5 коров были забиты до следующей лактации, 1 из-за отсутствия определения течки и 2 из-за нарушений копытца. При лечении LCaLD 1 из 5 коров была забита из-за неудачного искусственного осеменения.Все коровы, получавшие лечение NCa, содержались для последующей лактации без проблем со здоровьем или репродуктивной функцией до отела. Из-за небольшого количества коров, участвовавших в этом эксперименте, подтвердить влияние содержания Са в рационе на воспроизводство и здоровье коров на основе наших результатов было невозможно. Субклиническая гипокальциемия в течение первых трех дней лактации отрицательно сказывается на репродуктивной способности коров. Наши результаты показывают, что поступление кальция ниже требуемого в течение первых недель лактации также может иметь пагубный эффект [46], но эту возможность еще предстоит продемонстрировать на большем количестве животных.

токсинов | Бесплатный полнотекстовый | Кальцинирование увеличивает эффективность связывания афлатоксина и зеараленона тунисской глины

В нескольких отчетах показано, что добавление добавок филлосиликатной глины к корму для животных представляет собой одну из самых эффективных стратегий профилактики афлатоксикоза у домашнего скота [21,55,56,57]. Термическая обработка может изменить адсорбционные свойства глин, однако до сих пор это не было исследовано в отношении микотоксинов. Наши результаты показывают, что химический состав исследуемой глины не изменился после термической обработки.Аналогичные результаты были получены в другом исследовании с другим типом глины [40]. Действительно, нет изменений в составе бентонита до и после прокаливания. Химический состав исследуемых глин является типичным для глин юго-востока Туниса [45]. CP и CC также характеризовались высоким содержанием оксида кальция и низким процентным содержанием оксида натрия, что соответствует предыдущей работе [48]. Исчезновение характерных пиков каолинита после прокаливания, наблюдаемое с помощью XRD, вероятно, связано с дегидроксилированием структуры каолинита, приводящим к разрушению структуры глинистого минерала [40,50,58].Алюмосиликатные минералы характеризуются ЕКО, варьирующейся от 10 (мэкв. / 100 г) для минералов каолинита до 100 (мэкв. / 100 г) для минералов иллит и смектит [59]. Испытанная глина показала низкое значение ЕКО, что может быть связано с плохой кристалличностью смектита и наличием каолинита, иллита и некоторых примесей (кальцит, кварц, доломит и т. Д.). Уменьшение ЕКО происходит из-за дегидратации и дегидроксилирования смектита, что приводит к разрушению промежуточного слоя [53,60]. Этот результат согласуется с предыдущими сообщениями [34,61], в которых говорится, что термическая обработка снижает катионообменную способность глин.Площадь поверхности является важным свойством адсорбционной способности глины. В предыдущих работах сообщалось, что площадь поверхности уменьшается с увеличением температуры термической обработки [33,46,54]. Прокаливание глины при 560 ° C вызывает агломерацию частиц, что приводит к уменьшению площади поверхности на 15% и увеличению размера пор [62]. Согласно литературным данным [35], увеличение диаметра пор происходит из-за уменьшения базального расстояния из-за дегидратации межслоевых пространств, что является следствием первого схлопывания смектитовых слоев.Аналогичные исследования показали, что обжиг глины влияет на межслоевое пространство [63,64]. PH PZC является важной характеристикой минералов и обычно используется для определения состояния поверхности дисперсной твердой фазы на поверхности раствора твердого электролита и может указывать на ионизацию функциональных групп и их возможное взаимодействие с молекулами микотоксинов [ 65]. Кроме того, монтмориллониты с низким зарядом или другие смектиты с низким зарядом были бы более эффективными кормовыми добавками, чем глины с более высоким зарядом [34].Поверхность отрицательная при pH> PZC , положительная при pH PZC и нейтральная при pH = pH PZC [66]. Полученные в нашем исследовании результаты для pH PZC показали, что поверхность исследуемых глин положительна при pH 4 и pH 7 и умеренно выше, чем pH PZC , описанный в литературе для тунисских смектитовых глин (8.2) [67]. Использование адсорбентов, смешанных с пищей и кормом, является одним из основных послеуборочных подходов к защите от токсичности микотоксинов, которые, как предполагается, эффективно связывают микотоксины в желудочно-кишечном тракте.В текущем исследовании мы оцениваем связывающую способность AF и ZEN очищенной и кальцинированной глины. Адсорбцию ZEN и AF in vitro оценивают при pH 3 и pH 7, которые характерны для желудочно-кишечного тракта животных с однокамерным желудком. Подобные модели успешно применялись в предыдущих экспериментах in vitro [21,59,68]. Что касается адсорбции и десорбции ZEN, адсорбция ZEN глиной обычно ниже, чем афлатоксинов [21]. Это могло быть связано с низкой полярностью ZEN по сравнению с AF [19].Кроме того, ZEN имеет более сферическую молекулярную геометрию, чем планарная структура AF [18]. Более того, в недавнем исследовании [21] сообщалось, что ZEN значительно меньше адсорбируется в щелочных условиях, чем в кислотных и нейтральных условиях. De Mil et al. [18] предположили, что pH может влиять на фенольную гидроксильную группу ZEN или состояние ионизации функциональных групп связывающих микотоксины, и тем самым изменять адсорбцию за счет ионных взаимодействий. Наши результаты подтвердили лучшую адсорбционную способность ZEN для кальцинированная глина, чем очищенная самородная глина.Сообщалось, что для улучшения адсорбции ZEN были разработаны модифицированные глины, которые обеспечивают достаточное пространство между слоями для реакции с микотоксином с относительно меньшей полярностью при соответствующем электрическом заряде [69,70,71,72]. Эти модифицированные свойства поверхности приводят к большей гидрофобности за счет замены катионов структурного баланса нагрузки на высокомолекулярные четвертичные амины [27]. Feng et al. [73] пришли к выводу, что модифицированные глины привели к низкой скорости десорбции с более высокой адсорбцией ZEN, чем немодифицированная глина.Увеличение адсорбционной способности AF и ZEN с кальцинированной глиной в нашем исследовании может быть связано с увеличением размера пор (таблица 3) и уменьшением CEC (таблица 2) глины после термообработки при 550 ° C. Chen et al. [35] сообщили, что прокаливание палыгорскита при высоких температурах улучшает эффективность адсорбции красителя, что в основном связано с большим размером и более широким распределением пор по размерам. Помимо размера пор, ЕКО играют важную роль в явлении адсорбции [18].Обмениваемые катионы нейтрализуют межслойные заряды в филлосиликатах и ​​участвуют в связывании AFB1 [7,74]. Deng et al. [75] предположили, что плотность заряда слоя и тип обменных катионов имеют отчетливое влияние на адсорбцию AF. Недавнее исследование [43] продемонстрировало, что нагревание бентонита улучшает адсорбционное сродство глин и емкость AFB1, что в основном связано со снижением катионообменной емкости. Кроме того, AFB1 является полярным микотоксином и содержит ß-карбонил, который участвует в процессе адсорбции [55].По данным Prapapanpong et al. [21], процесс адсорбции включает обмен электронами катиона металла на поверхности адсорбента, особенно положительный заряд ионов кальция на каждом слое глины. Гипотеза, предложенная Jaynes et al. [76] обсуждали возможность захвата афлатоксинов в нескольких местах на поверхностях гидратированного алюмосиликата натрия и кальция (HSCAS), а также между слоями HSCAS.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Микогенный синтез внеклеточных наночастиц оксида цинка из ксил

Введение

Наночастицы оксида цинка (НЧ ZnO) являются привлекательным выбором, поскольку они безвредны для человеческого организма и окружающей среды при минимальных концентрациях и обладают антимикробным действием широкого спектра действия. 1 Взаимодействиям между микроорганизмами и наноструктурированными веществами уделяется повышенное внимание в связи с возможностью синтеза эффективных био-наноматериалов со специфической биологической активностью. 2,3 В инновационных процессах зеленого синтеза, которые позволяют получать наноразмерные биосовместимые наночастицы, произошел значительный поворот событий. Эти частицы используются для тестирования биологических маршрутов и анализа приложений в биомедицинской области. 4 Внимание недавних исследований к биологическим наноматериалам привело к появлению значительного объема информации. 5 Чтобы выполнить ранее заявленные пункты биологических нанонауок, восстановители, растворители и лигирующие агенты для синтеза наночастиц уже были исследованы. 6 В методике сочетания естественных хорошо расположенных наночастиц не используются токсичные химические вещества в процедурах амальгамирования. Соответственно, эти разработанные стратегии, зависящие от встречающихся в природе биоматериалов, обеспечивают выборочный способ получения промышленных наночастиц. 7,8

Производство НЧ ZnO с неорганическим комплексом с использованием природных лигаторов, полученных из биологических ресурсов, является одной из зон повышенного внимания при исследовании биологических наноструктур.ZnO является одним из наиболее важных ресурсов полупроводников благодаря универсальности применения и исключительным свойствам. 9 ZnO имеет устойчивую структуру вюрцита, содержащую несколько плоскостей, состоящих из тетраэдрических синхронизированных ионов Zn 2+ и O , расположенных друг за другом вдоль оси c. 10 ZnO — это экологически доступный материал, который является биосовместимым, что необходимо, особенно для применений в биомедицинской области. 11 Было продемонстрировано, что зеленое объединение НЧ является экологически чистым, требует минимальных усилий и менее вредно по сравнению с другими стратегиями физического и синтетического химического синтеза.Помимо ранее упомянутых свойств, эти НЧ ZnO, интегрированные в экстракты грибов, также обладают полезными антибактериальными свойствами. 12

Millingtonia hortensis L.f. это хорошо разветвленное дерево, которое относится к семейству Bignoniaceae и в природе встречается в Южной и Юго-Восточной Азии. Он широко использовался в древней медицине из-за его ароматических соединений и предполагаемых противогрибковых, антибактериальных, противораковых и противовоспалительных свойств.Следовательно, присутствующие эндофитные грибы могут обладать сходными потенциальными вторичными метаболитами, ответственными за вышеупомянутые свойства. 13–15 Многие эндофитные грибы использовались для определения образования металлических наночастиц без внеклеточной биомассы, таких как Penicillium sp., Aspergillus flavus и Verticillium sp. 16 Благодаря своей способности к биоаккумуляции металлов и толерантности к ним, грибы находятся на средней стадии исследований по биологическому производству металлических наночастиц. 17 Эллаговая кислота, пилифоровая кислота, цитохалазин D, фенольные производные, полифенолы, дигидроксибензол, присутствие групп ОН и многие ароматические кольцевые соединения, экстрагированные из биомассы грибов, используются для синтеза металлических наночастиц, таких как цинк, медь, золото, серебро, железо , и наночастицы некоторых других оксидов металлов. 18–20 Субстрат ZnO окружен вторичными метаболитами, присутствующими в экстракте грибов, и становится стабильным в результате полимеризации, что приводит к образованию наноструктур НЧ ZnO. 21 Еще одно преимущество использования грибов в производстве — простота их масштабирования. Поскольку грибы являются чрезвычайно эффективными секреторами внеклеточных ферментов, возможно быстрое крупномасштабное производство ферментов. 22 Дополнительные, благоприятные особенности использования опосредованного грибами естественного метода производства металлических наночастиц включают простоту обращения с биомассой и экономическую жизнеспособность. 23 Наряду с предпочтением использования естественных методов, усиливаются попытки достичь производства наночастиц с использованием вторичных метаболитов грибов по сравнению с физическими и химическими методами производства. 24

Широкое использование уже доступных лекарств привело к развитию организмов с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ), что означает, что лекарства, которые ранее были очень активными, теперь имеют ограниченную эффективность. Первоочередной задачей является борьба с инфекциями, вызываемыми бактериями с множественной лекарственной устойчивостью. 25 НЧ ZnO могут генерировать ионы Zn 2+ , которые могут прикрепляться к бактериальной поверхности и образовывать активные формы кислорода (АФК), что приводит к нежелательным условиям, окружающим бактерии.НЧ ZnO обладают антимикробной активностью против многих патогенных организмов, таких как бактерии и грибы, проникая через стенку бактериальной клетки и клеточную мембрану. Такое различное поведение НЧ ZnO делает их эффективными для использования в качестве антибактериальных агентов против патогенных микробов, таких как грамположительные и грамотрицательные бактерии. 26

Вторая по частоте причина смерти от рака у женщин — рак груди. 27 В связи с быстрым развитием устойчивости к уже доступным химиотерапевтическим агентам и минимизацией их побочных эффектов необходимы биологические методы для улучшения лечения рака. 28 Металлические наночастицы могут обеспечивать адресную доставку лекарств к раковым клеткам. Некоторые важные неорганические наночастицы, такие как оксид цинка, серебро, золото, оксид железа, гадолиний и диоксид титана, используются при лечении рака. Из всего этого наностержни ZnO (ZnO NR) являются исключительными благодаря их широкому применению в визуализации, биочувствительности, лечении рака и доставке генов. 29–31

В настоящем исследовании мы описали внеклеточный синтез НЧ ZnO через экстракт эндофитного гриба, выделенного из листьев Millingtonia hortensis L.f. Была сделана попытка обнаружить антимикробную активность НЧ ZnO. Также был исследован противораковый потенциал полученных НЧ ZnO.

Материалы и методы

Сбор растительного материала и выделение эндофитных грибов

Millingtonia hortensis L.f. был собран и депонирован. Сертификат аутентификации растения был получен в Региональном аюрведическом исследовательском институте метаболических нарушений, RARIMD, Бангалор. Millingtonia hortensis L.f. листья были собраны в регионе Бисле в Западных Гатах (регион Бисле 10 ° 10ʹN, 77 ° 04ʹE). Образцы листьев растений были методично очищены дистиллированной водой, высушены пятнами и промыты в 70% этаноле (об. / Об.) В течение 1 мин с последующей промывкой раствором гипохлорита натрия (2,5%, об. / Об.) В течение 2 мин. Образцы листьев трижды замачивали стерильной дистиллированной водой и сушили на стерильных промокательных листах внутри ламинарного воздушного потока, чтобы подтвердить полное отсутствие влаги. Сегменты ткани размером 5 × 5 мм вырезали с помощью стерилизованного лезвия.Пять сегментов высевали на чашку Петри со средой картофельного агара с декстрозой (PDA), полученной от Hi-media. Чашки Петри покрывали парафильмом и выдерживали для инкубации при 28 ° C с 12-часовым циклом света и темноты в течение 3-4 недель. Периодически сегменты ткани проверяли на предмет появления грибковых колоний. Каждую колонию, появившуюся из срезов, переносили на среду агара с картофельной декстрозой (PDA), не содержащую антибиотиков, для облегчения идентификации. 32,33

Идентификация эндофитных грибов морфологическим методом

Культуры эндофитных грибов были впервые идентифицированы до морфовидов.Выявленные эндофитные культуры высевали на разные среды в зависимости от их способности спорулировать. Грибки, растущие из эксплантов, были идентифицированы в состоянии их споруляции путем окрашивания лактофеноловым хлопковым синим. Изоляты эндофитных грибов идентифицировали по морфологическим характеристикам с помощью стандартных микологических руководств. 34 Следующие признаки использовались для характеристики и идентификации морфовидов: цвет мицелия, внешний вид и структура колонии, тип анаморфа, конидии и морфология конидиофор, а также конидиогенные клетки. 35

Выделение ДНК грибов и его молекулярная характеристика

Полученный изолят грибов выращивали в жидкой культуральной среде с использованием 100 мл картофельной бульонной среды с декстрозой (PDB) (Hi-Media, pH 7,2) в конических колбах на 250 мл для получения роста новых грибковых гиф для выделения ДНК. Процесс центрифугирования при 10000 об / мин при 4 ° C в течение 8 минут проводили для отделения мицелия. Для измельчения полученного мицелия использовали жидкий азот. ДНК грибов экстрагировали из 100 мг мицелия грибов, пригодных для данного процесса. 36 ПЦР-продукты наблюдали методом гель-электрофореза с 2% (мас. / Об.) Агарозным гелем. Амплификацию участков внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS), которые являются универсальными праймерами оперона рРНК грибов, использовали для молекулярной характеристики грибов 37 (предприятия Сахалы, Исследовательские службы, Бангалор, Карнатака).

Приготовление экстракта грибов для синтеза НЧ ZnO

Xylaria acuta культивировали в конической колбе объемом 500 мл, содержащей 300 мл PDB, при 26 ° C в течение 3 дней на шейкере-инкубаторе.После инкубационного периода биомассу грибов отделяли от среды PDB. Среду PDB без грибкового мицелия Xylaria acuta центрифугировали при 10000 об / мин в течение 15 минут с последующей фильтрацией через фильтровальную бумагу Whatman № 1 и хранили в стерильной коричневой бутылке при 4 ° C и использовали для дальнейшего исследования. 38

Синтез НЧ ZnO

Исходный материал гексагидрат нитрата цинка [Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O] был использован для синтеза НЧ ZnO.1 г Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O растворяли в 2–10 мл экстракта грибов. Эту реакционную смесь хорошо перемешивали с помощью магнитной мешалки и выдерживали в предварительно нагретой муфельной печи при температуре 400 ± 10 ° C, а конечный продукт дополнительно прокаливали при 700 ° C в течение 2 часов. 39 Таким образом, синтезированные НЧ ZnO также подверглись структурной характеризации (рис. 1). Размер и структура наночастиц ZnO зависят от энергии зарождения и развития из-за перенасыщенного расположения в результате этих процедур, таких как укрупнение, сфокусированное соединение и накопление. 40

Рисунок 1 Синтез НЧ ZnO из экстракта грибов. ( A ) гексагидрат нитрата цинка с экстрактом грибов, ( B ) магнитная мешалка, ( C ) муфельная печь, поддерживаемая при 400 ° C, и ( D ) конечный синтезированный продукт.

Характеристика НЧ ZnO

Изготовление наночастиц было завершено с помощью различных спектроскопических и микроскопических методов.Ультрафиолетовые и видимые спектры наночастиц ZnO измеряли с помощью оптической плотности с использованием двухлучевого спектрофотометра UV-Vis (Systronic Model Au2700) в диапазоне длин волн 280–500 нм. 41 Спектры биоиндуцированных НЧ ZnO Xylaria acuta исследовали в диапазоне от 2500 до 400 см -1 с использованием спектрофотометра FTIR (Varian 3100). Кристалличность НЧ ZnO определяли методом порошковой рентгеновской дифракции (20–80 °). Аналитический рентгеновский дифрактометр (Xrd, Shimadzu 7000), снабженный фильтром Ni с использованием Cu Kα (λ = 1.54056 Å) в качестве источника рентгеновского излучения использовали для получения рентгенограммы синтезированного нанопорошка ZnO. 42 Морфология поверхности синтезированных наночастиц ZnO была проанализирована с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) (Vega3 Tescan-Jeol / Eo Jsm-5600). Элементный состав НЧ ZnO исследовали с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) (анализатор Jeol / Eo Jsm-5600 Sem). 43 Распределение синтезированных наночастиц ZnO по размерам измеряли с помощью динамического рассеяния света (DLS) (Malvern, Zetasizer Ver.7.11). Оценка DLS по большей части зависит от рэлеевского рассеяния на взвешенных наночастицах в растворе. 44 Просвечивающая электронная микроскопия (ТЕМ) вместе с дифракцией электронов по селективной площади (SAED) (Hitachi H7500) использовалась для определения размера наночастиц ZnO. 45

Биоактивность НЧ ZnO

Антибактериальная активность НЧ ZnO, синтезированных из экстракта грибов

Тестовые организмы Bacillus cereus (NCIM № 2016), Staphylococcus aureus (NCIM No.2079), Pseudomonas aeruginosa (NCIM № 2200) и Escherichia coli (NCIM № 2556) были куплены в Национальной коллекции промышленных микроорганизмов (NCIM), Пуна, Индия. Неочищенный экстракт грибов (1 мг / диск) и НЧ ZnO (1 мг / диск и 0,5 мг / диск) добавляли к каждому стерильному диску (Himedia SD067). Метод Бауэра и Кирби оценивал антимикробную активность на агаре Мюллера-Хилтона (MHA), засеянном 0,1 мл тестовой бактериальной суспензии (10 6 клеток) каждого тестируемого организма.После этого инкубировали при 37 ° C в течение 24 часов. 20 мкл ДМСО использовали в качестве отрицательного контроля, а 20 мкл тетрациклина (300 мкг / мл) использовали в качестве положительного контроля. 46

Процедуру микроразбавления бульона использовали для определения антибактериального потенциала ZnO NP по минимальной ингибирующей концентрации (MIC) и минимальной бактерицидной концентрации (MBC). Двукратно последовательно ослабленный исходный раствор наночастиц ZnO смешивали с исходной средой питательного бульона (NB) для получения различных концентраций (от 500 мкг / мл до 7 мкг / мл).80 мкг / мл), а затем добавляли в каждую лунку чистого 96-луночного микротитровального планшета. 20 мкл суспензии бактерий с концентрацией 10 6 клеток / мл добавляли в каждую лунку и инкубировали в течение 24 ч при 37 ° C. 47 Использовали положительный контроль с концентрацией тетрациклина 30 мкг / мл. ДМСО считали холостым контролем. После 24-часового инкубационного периода, добавляя 50 мкл йодонитротетразолия хлорида (INT) (0,5 мг / мл) во все лунки, определяли значения MIC наночастиц, испытания выдерживали при 37 ° C в течение 1 часа для инкубации.Минимальная концентрация лекарственного средства, предотвращающая изменение цвета от бесцветного до красного, была определена как МИК. Бесцветную соль тетразолия, действующую как электрон ++ 3 очищенной исходной массы (в отсутствие INT), наносили штрихами на питательный агар (NA) и выдерживали для инкубации при 37 ° C в течение 24 часов для обеспечения МБК. Самая низкая концентрация, которая демонстрировала полное отсутствие роста бактерий на поверхности агара, рассматривалась как МБК. 48

Противогрибковая активность

Противогрибковый потенциал НЧ ZnO, продуцируемых экстрактом грибов, оценивается с использованием патогенов растений ( Fusarium oxysporum, Phomopsis sp.,) и общие контаминанты Aspergillus flavus, Cladosporium cladosporioides путем обработки пищевых ядов с некоторыми изменениями. Автоклавированную среду картофельного агара с декстрозой (PDA) с НЧ ZnO в концентрациях 400, 300, 200 и 100 мкг / мл переносили в стерильные чашки Петри. Чашку Петри с раствором без НЧ ZnO считали контролем. Семидневный культуральный диск с тестовыми образцами протыкали в асептических условиях с использованием асептического сверла для пробок диаметром 0,5 см и помещали в центр чашек Петри.Планшеты хранили для инкубации при 28 ± 2 ° C. По данной формуле рассчитано ингибирование мицелия в процентах: 49

Противораковая активность

Клетки карциномы молочной железы MDA-MB 134 человека были коммерчески приобретены в Национальном центре клеточных исследований (NCCS), Пуна, Махараштра, а анализ клеточных линий был проведен в Департаменте микробиологии и биотехнологии Университета Бангалора. Комитет по обзору кафедры микробиологии и биотехнологии Бангалорского университета одобрил использование в наших экспериментах линии клеток карциномы молочной железы человека MDA-MB 134.Клетки, хранящиеся в среде Лейбовица (среда L-15), использовали с небольшими модификациями для качественного исследования апоптоза и поглощения клеток. Клетки карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 высевали в 6-луночные планшеты (Costars, Corning Inc., Нью-Йорк, США) при плотности 5 × 10 4 клеток на лунку. Кроме того, для подтверждения жизнеспособности линии клеток рака молочной железы человека MDA-MB 134 был проведен анализ МТТ путем посева 1 × 10 4 клеток на лунку в 96-луночные планшеты для культивирования клеток (Costars, Corning Inc., Нью-Йорк, США). 50

Профиль поглощения клеток с помощью конфокальной микроскопии

Клетки карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 инкубировали с образцами (экстракт грибов / НЧ ZnO) при концентрации 1 мкг / мл в течение 180 мин. После инкубационного периода среды, содержащие образцы (экстракт грибов / НЧ ZnO), были извлечены и исследованы под конфокальным лазерным микроскопом (Olympus FV1000) после трехкратной промывки раствором забуференной соли Хенкса (HBS) (PAA Laboratories GmbH, Австрия). 30 Анализы каспазы-8, 9 и 3 проводили с использованием набора для анализа каспаз; процедура проводилась, как описано производителем. Клетки карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 затем загружали в 96-луночные планшеты и засевали 5 × 10 5 клеток и обрабатывали образцами (экстракт грибов и НЧ ZnO) в концентрации 1 мкг / мл, затем оставляли для инкубации. на 1 сутки при CO 2 атм. Позже раковые клетки обрабатывали соответствующими реагентами каспаз 8, 9 и 3, а затем выдерживали в темной комнате в течение 2 часов.Зеленая флуоресценция обнаруживалась при 530 нм при возбуждении на 503 нм. 31

Анализ МТТ
Анализ

МТТ проводили для оценки клеточной цитотоксичности экстракта грибов и образцов ZnO NP в клетках карциномы молочной железы человека MDA-MB 134. Короче говоря, клеточные линии высевали в 96-луночные планшеты и хранили для инкубации вместе со средой L-15, содержащей образцы грибкового экстракта и клеток ZnO NPs. Линии клеток, обработанные пустой средой, считали здоровыми холостыми, а клетки, обработанные Triton X-100 со сравнимой концентрацией 0.Отрицательным контролем считали от 1 до 1 мкг / мл. После инкубации в течение 1 дня среда L-15 состояла из аспирированных образцов, и клетки несколько раз промывали HBS. Позже 150 мкл раствора МТТ (500 мкг / мл в фосфатном буферном растворе) добавляли во все лунки и снова оставляли для инкубации в течение 4 часов. Затем смесь кристаллов формазана растворяли в 200 мкл ДМСО после осторожной аспирации раствора МТТ. С помощью планшет-ридера для ELISA (BioTek, США) оптическую плотность последующего раствора измеряли при 570 нм. 51

Анализ апоптоза

Механизм апоптоза оценивали с использованием проточной цитометрии для подтверждения противоопухолевого потенциала образцов (экстракт грибов / НЧ ZnO). Воздействие транслокации фосфатидилсерина (PS), определяющий фактор механизма апоптоза в клеточных линиях, анализировали с использованием набора для анализа апоптоза аннексина V-FITC / PI Vybrant (Molecular Probes, Юджин, Орегон, США). Процесс включал посев клеток в 8-луночные планшеты с плотностью 1 × 10 4 / лунку.Затем клетки, достигшие слияния 90%, обрабатывали образцами (экстракт грибов / ZnO NP) и инкубировали для экспонирования в течение примерно 24 часов при 37 ° C. По истечении времени инкубации клетки собирали трипсинизацией и подвергали эрозии PBS pH 7. Их центрифугировали при 4000 об / мин в течение 3 минут при 5 ° C. Частицы, полученные при центрифугировании, хранили в ледяном буфере для связывания аннексина. Около 2 мкл раствора аннексина V-FITC и 1 мкл PS (100 мкг / мл) добавляли к 100 мкл системы клеточной суспензии и тщательно перемешивали.Исследуемые образцы выдерживали для инкубации в течение 20 мин. После инкубации образцы смешивали с 500 мкл ледяного буфера для связывания 1X. Образцы тщательно перемешивали и сканировали на предмет проточной цитометрии (FACS Aria II, Beckton, and Dickinson, Sanjose, CA). Результаты были представлены как среднее трех измерений вместе со стандартным отклонением. 50,52,53

Статистический анализ

Полученные результаты «среднее ± стандартная ошибка» были подвергнуты многомерному анализу. Средние значения разделены методом множественного диапазона Тьюки на 0.5 (P <0,05) с использованием программного обеспечения призмы с графической подушечкой.

Результаты

Выделение и молекулярная идентификация эндофитных грибов

Собранное растение было депонировано в Региональном аюрведическом исследовательском институте метаболических нарушений, RARIMD, Бангалор. Растение было идентифицировано как Millingtonia hortensis L.f. и имеет ссылочный номер (RRCBI-mus210) (Таблица 1). Всего из листьев Millingtonia hortensis L. выделено 14 эндофитов грибов.f. Полученные изоляты эндофитных грибов можно увидеть на Фигуре 2. Xylaria acuta был одним из 14 эндофитных грибов, выделенных и использованных для синтеза НЧ ZnO, и был выбран для дальнейших исследований.

Таблица 1 Лекарственное растение, выбранное для изоляции эндофитных грибов, и их ссылочный номер после депонирования в RARIMD, Бангалор

Рисунок 2 Выделение эндофитных грибов из Millingtonia hortensis L.f. листья.

Род Xylaria состоит из булавовидных рифленых деструкторов древесины или растительных остатков, которые по мере созревания становятся черными и твердыми с появлением углерода или древесного угля. Грибы называются «аскомицетами», что означает, что они производят споры в асках, которые имплантируются в небольшие карманы, называемые «перитециями»; Как только аски разрастаются, они поворачиваются в узкое отверстие кармана, чтобы выпускать споры грибка в дыхательные пути (рис. 3А).Образовавшиеся аскоспоры овальной формы можно увидеть на фиг. 3В. У него крепкое плодовое тело по форме, более или менее напоминающее дубину или палец, но иногда сплющенное, как это видно на рисунке 3C. Конидии с круглым кончиком, с внешней стороны, покрытой бледно-голубыми пурпурными остатками или беловатым кончиком. 33

Рисунок 3 ( A ) Чистая культура Xylaria acuta . ( B ) Изображение X под микроскопом.acuta (40 ×), ( C ) Плодовое тело X. acuta и ( D ) Филогенетическое дерево X. acuta.

Xylaria acuta был полученным изолятом грибка, его присутствие было подтверждено молекулярной идентификацией, и он был выбран для дальнейших исследований. Филогенетическое дерево, полученное после молекулярной характеристики, показано на рисунке 3D. 34 Последовательности генного комплекса ITS1-5.8S-ITS2 выделенных грибов были депонированы в базу данных GenBank NCBI и получили регистрационный номер Mh462730 (таблица 2).

Таблица 2 Молекулярная характеристика изолированных грибов и инвентарный номер, полученный после подачи базы данных в NCBI

Характеристика НЧ ZnO

Спектрометрический анализ УФ-видимой области

УФ-спектр, который показал отчетливый пик при 370 нм, подтверждает восстановление ионов цинка до НЧ ZnO. Наночастицы, синтезированные грибком, выглядят белыми, суспендированы (1 мг / мл) в дистиллированной воде и используются для считывания спектроскопии в УФ-видимом диапазоне.Спектры ультрафиолетовой и видимой областей имели пик поглощения при 370 нм, который можно увидеть на рисунке 4. Различные объемы экстракта грибов 2 мл, 4 мл, 6 мл, 8 мл и 10 мл показали пики при 370,24, 370,73, 370,02, 370.24 и 370.09 нм соответственно. Полученные пики поглощения, которые представляют НЧ ZnO, хорошо согласуются с более ранними исследованиями, в которых пики поглощения находились в диапазоне 355–380 нм. 39

Рис. 4 Спектры поглощения в УФ и видимой областях НЧ ZnO, синтезированных из различных объемов экстракта грибов (от 2 до 10 мл).

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR)

ИК-Фурье-спектр ZnO, стимулированного грибами, показывает фенольные группы ОН, присутствующие в ИК-спектре, и подтверждает возможный механизм образования НЧ ZnO с использованием экстракта грибов, как можно наблюдать на Фигуре 5. В образовании ZnO участвует гидроксильная группа. группы и полифенолы изображали из полученного ИК-спектра. Кроме того, пики, наблюдаемые из-за ароматической кольцевой системы в диапазоне 1466–1472 см, –1 , могут быть отнесены к отрезку C = C.Хрупкие полосы, изображающие кето-енол в области 10,341–1034 см, –1 и 517–524 см, –1 , могут быть связаны с функциональными группами растяжения CAH (алканы) и растяжения CAH (ароматические углеводороды). CAC-растяжение ароматических колец при синтезе ZnO было замечено в пиках поглощения в диапазоне от 1100–1105 см −1,43 Спектр показал, что повышенный пик пропускания наблюдался при 386,07 см −1 , 385,11 см −1 , 401,40 см -1 , 389,90 см -1 и 389.90 см -1 до 2, 4, 6, 8 и 10 мл соответственно и аккредитованы для колебательной полосы оксида металла. Пик в диапазоне от 380 см -1 до 580 см -1 был отнесен к оксиду металла. 54

Рис. 5 Пропускание спектров FTIR НЧ ZnO, синтезированных из различных объемов экстракта грибов (от 2 до 10 мл).

Порошковая дифракция рентгеновских лучей

Биосинтезированная наноструктура ZnO с использованием экстракта грибов Xylaria acuta была проверена и завершена по характерным пикам на графике PXRD.Диаграммы PXRD для НЧ ZnO, синтезированных из экстрактов грибов различных концентраций (от 2 мл до 10 мл), показаны на рисунке 6. Полученные пики PXRD принадлежат плоскости 100, 002, 101, 102, 110, 200, 103, 112 и 201. со значениями 2θ 31,36, 34,21, 36,13, 47,39, 56,49, 62,81, 66,23, 68,05 и 69,16 соответственно. Характерные пики от других фаз или примесей отсутствовали; следовательно, полученный продукт представляет собой НЧ ZnO в чистой фазе. Пики дифракции подтверждают присутствие чистого ZnO ​​в гексагональной структуре вюрцита. 43 Сравнение с данными карты JCPDS № 89–7102 с полученными результатами PXRD подтверждает наличие ZnO без других характерных пиков. Средний размер полученных наночастиц ZnO был рассчитан с использованием формулы Шеррера, примененной к первым интенсивным пикам PXRD. Средний расчетный диаметр частицы составлял около 35–45 нм (табл. 3). Синтезированные наночастицы находятся в нанометровом диапазоне, что подтверждается уширением линий дифракционных пиков. 45

Таблица 3 Расчетные значения размера НЧ ZnO для различных объемов экстракта грибов с использованием формулы Шеррера

Рисунок 6 Пики PXRD синтезированных НЧ ZnO с использованием различных объемов экстракта грибов (от 2 до 10 мл).

Если используется длина волны, то есть рентгеновское излучение (1,542 Å), это полная ширина на полувысоте (FWHM в радианах), обусловленная кристаллитами, — это угол Брэгга. В таблице 3 приведены расчетные значения размера НЧ ZnO для приготовленных образцов.

Сканирующая электронная микроскопия

Несколько комбинаций наночастиц и отдельные НЧ ZnO были засвидетельствованы на микрофотографиях SEM (рис. 7A – D). Структуры наночастиц ZnO имели цилиндрическую стержневую и гексагональную форму.При наблюдении под увеличением 500 нм были заметно видны различные гексагональные наночастицы. Изображения SEM продемонстрировали создание комбинаций кристаллов наночастиц; при лучшем увеличении 500 нм прямые молекулы гексагональной формы наблюдались на рисунке 7E. Как показано на СЭМ-изображениях, диаметр гексагональных наночастиц составлял в среднем 40–55 нм. EDX был обработан, чтобы определить элементный состав и присутствие НЧ ZnO. Спектр EDX показал сильный сигнал для цинка и кислорода.Результат EDX подтвердил наличие НЧ ZnO в результате синтеза, опосредованного грибами, существование элемента цинка в его оксидной форме, а не в чистой форме цинка (рис. 7A – E). 48

Рисунок 7 Микрофотографии SEM с графиками EDX НЧ ZnO, синтезированных при различных концентрациях экстракта грибов ( A ) 2 мл, ( B ) 4 мл, ( C ) 6 мл, ( D ) 8 мл и ( E ) 10 мл экстракта Xylaria acuta .

Среди синтезированных НЧ ZnO из экстрактов грибов (от 2 мл до 10 мл) НЧ ZnO, синтезированные из 10 мл экстрактов грибов, проявляют лучшую антимикробную активность против бактерий и грибов, чем синтезированные НЧ ZnO из других объемов экстрактов грибов. . Следовательно, DLS и ПЭМ с SAED были проведены для НЧ ZnO, синтезированных из 10 мл образца экстракта грибов, чтобы подтвердить размер НЧ ZnO.

Анализ динамического рассеяния света НЧ ZnO

Метод DLS выявил размер частиц синтезированных НЧ ZnO (10 мл) с использованием экстракта грибов из распределенной суспензии НЧ ZnO.Распределение по размерам DLS био-изготовленных наночастиц ZnO показано на рисунке 8A. Распределение наночастиц ZnO по размерам наблюдалось в диапазоне от ~ 20 до ~ 105 нм (рис. 8B) с максимальным распределением по размерам около 30–50 нм (рис. 8B) и средним размером 52 нм (рис. 8A). Анализатор DLS показал широкий спектр, который подтверждает, что размер наночастиц уменьшается при сопоставлении с острым пиком (370 нм), обнаруженным в ультрафиолетовом и видимом спектре. 44

Фигура 8 DLS для наночастиц ZnO, полученных с использованием 10 мл экстракта грибов ( A ), пик DLS, показывающий средний размер при 52 нм.( B ) НЧ ZnO, показывающие распределение в диапазоне от 30 нм до 50 нм.

Просвечивающая электронная микроскопия

Микрофотографии ПЭМ НЧ ZnO, синтезированных из экстракта грибов (10 мл), показаны на Фигуре 9А. Результаты ПЭМ показывают хорошо диспергированные мельчайшие частицы агломерированных НЧ ZnO, которые являются гексагональными. Анализ ПЭМ также показал, что размер частиц синтезированных НЧ ZnO составляет от 30 до 50 нм. Выступающие пики профиля PXRD хорошо согласуются с соответствующими значениями паттернов SAED (Рисунок 9B). 45 Средний размер синтезированных НЧ ZnO с использованием экстракта гриба X. acuta (10 мл) составил ~ 34 нм. Существенное количество в основном гексагональных НЧ ZnO в диапазоне 50 нм наблюдалось на микрофотографиях ПЭМ (рис. 9А). 55

Фиг. 9 Микрофотографии ПЭМ ( A ) и паттерны SAED ( B ) НЧ ZnO, синтезированных 10 мл грибкового экстракта X. acuta.

Антибактериальная активность

Антибактериальная активность, оцененная методом дисковой диффузии и неочищенным экстрактом грибов, показывает, что концентрация синтезированных НЧ ZnO в 1 мг показывает зону ингибирования.Напротив, неочищенный экстракт грибов не показал значительного ингибирования (таблица 4). Следовательно, НЧ ZnO были дополнительно изучены для определения МБК и МИК против тест-бактерий. Антибактериальные свойства ZnO NPs в отличие от патогенов человека оценивали с использованием метода разбавления микропланшетов в бульоне (грамположительные и грамотрицательные бактерии). 18 Различные концентрации НЧ ZnO экспоненциально добавляли к культивируемым бактериям и инкубировали в течение 1 дня. Бактерии, культивируемые в отсутствие НЧ ZnO, выполняли роль контроля.В таблице 5 показаны значения МИК и МБК всех испытаний НЧ ZnO, синтезированных грибами (2–10 мл), в сравнении с бактериями. 44 Различные концентрации НЧ ZnO проявляли выраженное ингибирование против B. cereus, S. aureus, E. coli и P. aeruginosa с заметными изменениями в чувствительности к НЧ ZnO. Синтезированные грибами НЧ ZnO проявляли антимикробную активность в зависимости от дозировки, то есть концентрация НЧ ZnO увеличивалась, как и антимикробная активность. 41 Среди тестируемых бактерий S. aureus и B. cereus показаны как высокочувствительные к НЧ ZnO с концентрацией 15,6 мкг / мл, за ними следуют E. coli и P. aeruginosa с МИК. концентрация 31,3 мкг / мл (таблица 5). 46

Таблица 4 Антибактериальная активность НЧ ZnO методом хорошо диффузии была проведена против грамположительных Bacillus cereus и Staphylococcus aureus , грамотрицательных Pseudomonas aeruginosa и Escherichia 9

Таблица 5 Антибактериальная активность (МИК и МБК) была проведена против грамположительных Bacillus cereus и Staphylococcus aureus , грамотрицательных Pseudomonas aeruginosa и Escherichiaposed aspus 9 мкг / мл

Напротив, E.coli оказалась минимально эффективной. Состав грамположительной и грамотрицательной клеточной стенки играет важную роль в антибактериальном механизме. 45 Антибактериальная активность НЧ ZnO по отношению к тестируемым бактериям зависит от удельной площади поверхности, морфологии, концентрации порошка, размера частиц и т.д. проникновение через клеточную стенку бактерий может быть еще одной причиной повышения антибактериальной активности. 48 Таким образом, абразивное воздействие на клеточную стенку вызывается эффективными наночастицами меньшего размера. Это могло быть причиной повреждения мембраны. Следовательно, стабильный синтез НЧ ZnO может быть подходящим для определения антибактериального потенциала (Таблица 5). 56

Противогрибковая активность

НЧ ZnO, полученные с концентрацией 10 мл, использовали для противогрибковой активности. Противогрибковый эффект ZnO NPS в различных концентрациях (100, 200, 300 и 400 мкг / мл) был протестирован против патогенных растений и распространенных контаминирующих грибов ( Aspergillus flavus, Phomopsis sp., Fusarium oxysporum, Cladosporium cladosporioides ) были проверены с использованием метода пищевых ядов. 16 Результаты выявили различные концентрации, которые отражают прогнозируемое ингибирование мицелия в зависимости от дозы по сравнению со всеми грибами. Fusarium oxysporum менее уязвим для НЧ ZnO, как и Aspergillus flavus и Phomopsis sp. оценивается в этом исследовании. Синтезированные 42 НЧ ZnO были эффективны в ингибировании мицелия Cladosporium cladosporioides (Таблица 6).На основании полученных результатов, НЧ ZnO хорошо согласуются с тем, что они могут эффективно контролировать грибки, патогенные микроорганизмы растений и общие контаминанты. Синтезированные НЧ ZnO взаимодействуют со стеринами мембран грибов физико-химически и помогают в фунгистатическом механизме за счет ингибирования мицелия. 54 Кроме того, полезно установить точный механизм сдерживания исследований грибов.

Таблица 6 Противогрибковая активность НЧ ZnO из экстракта грибов методом пищевого отравления была проведена для A . flavus, Phomopsis sp., F . oxysporum и C. cladosporioides

Противораковая активность

Десять миллилитров синтезированных грибным экстрактом НЧ ZnO показали значительную антимикробную активность против бактерий и грибов. Следовательно, дальнейшая противораковая активность была проведена для НЧ ZnO, синтезированных из 10 мл экстракта грибов и неочищенного экстракта грибов.

Анализ поглощения клеток

Анализ клеточного поглощения НЧ ZnO, проиллюстрированный с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, предполагает, что значительное количество НЧ ZnO (1 мкг / мл) интернализовалось и распределялось без нарушения морфологических и структурных изменений в клетках карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 по сравнению с грибковый экстракт Xylaria acuta (1 мкг / мл) (рис. 10A и B; a, b, c и d) через 6 и 12 часов. 13,14 Есть два основных механизма интернализации ZnO NPs: первый эндоцитоз и второй механизмы связывания клеток. Это связывание с клеточной поверхностью помогает в существенном поглощении и транспортировке, что приводит к замечательному феномену эндоцитоза. 18 Вкратце, синтезированные НЧ ZnO проявляли способность и значительный клеточный захват и интернализацию из-за наноразмерного диапазона наночастиц по сравнению с грибковым экстрактом, эндоцитоз, зависящий от размера, и связывание с клеточной поверхностью, что, в свою очередь, проявляло высокую антибактериальную и противораковую активность in vitro. 30 Фиг. 10A и B; g и h изображают поглощение клетками, демонстрируя наложение фигур, показывающих анализ серии вертикальных и горизонтальных линий флуоресценции фигуры вдоль белой линии экстракта грибов и НЧ ZnO.

Рисунок 10 ( A ) Демонстрация анализа клеточного поглощения с помощью CLSM, изображения через 6 и 12 часов (a и b), демонстрирующие поглощение клетками экстракта грибов, изображения (c и d), демонстрирующие поглощение клеток экстрактом грибов на Человеческие MDA-MB 134 клеточные линии карциномы молочной железы, проявляющиеся под зеленым каналом флуоресценции вместе с изображениями дифференциального контраста интерфейса через 6 и 12 часов, на изображениях (e и f) показаны реагенты каспазы-3 вместе с экстрактом грибов, связывающимся с ядрами изображения линий раковых клеток через 6 и 12 часов.(g и h), демонстрирующее наложение фигур, показывающих анализ серии вертикальных и горизонтальных линий флуоресценции фигуры вдоль белой линии. ( B ) Демонстрация анализа клеточного поглощения с помощью CLSM через 6 часов и 12 часов, изображения (a и b), демонстрирующие поглощение клетками ZnO NP, изображения (c и d), демонстрирующие поглощение клеток ZnO NPs на MDA-MB человека 134 Клеточные линии карциномы молочной железы, проявляющиеся под зеленым каналом флуоресценции вместе с изображениями дифференциального контраста интерфейса через 6 и 12 часов (e и f), показывают реагенты каспазы-3 вместе со связыванием НЧ ZnO с ядрами линий раковых клеток, изображение через 6 часов и 12 ч.(g и h), демонстрирующее наложение фигур, показывающих анализ серии вертикальных и горизонтальных линий флуоресценции фигуры вдоль белой линии.

Каспаза-8,9 — это ферменты, ответственные за инициирование апоптоза. Эффекторные каспазы каспазы-3 расщепляют белковые субстраты и способствуют апоптозу. Затем подходящие реагенты каспазы-3, включая пептиды из четырех аминокислот, содержат сайт узнавания для каспаз 3, конъюгированных с красителем, связывающим нуклеиновую кислоту, и им позволяли лечить раковые клетки. 30 Поскольку пептид DEVD ограничивает способность красителя фиксировать ДНК, реагент обнаружения зеленого не флуоресцирует. При наличии инициированной каспазы-3 краситель отделяют от пептида DEVD и позволяют зафиксировать ДНК. Он генерирует светло-зеленый флуоресцентный сигнал, свидетельствующий об апоптозе (рис. 10A и B; e и f). 31

Анализ МТТ

Анализ МТТ показал, что синтезированные НЧ ZnO являются цито-совместимыми и естественно безопасными во всех концентрациях при использовании против клеток карциномы молочной железы человека MDA-MB 134.Было обнаружено, что клетки карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 устойчивы при различных концентрациях, а именно 0,1, 1, 5, 10 и 20 мкг / мл, когда они связаны с отрицательным контролем. 51 Результаты цитотоксичности показали, что синтезированные НЧ ZnO показали снижение токсичности в отношении клеточных линий карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 по сравнению с экстрактом грибов Xylaria acuta . Жизнеспособность клеток МТТ из-за контакта с чистыми НЧ ZnO снизилась до 100%, 89%, 64%, 39% и 21%.Экстракт грибов Xylaria acuta показал 100%, 85%, 60%, 37% и 18% при концентрациях 0,1, 1, 5, 10 и 20 мкг / мл соответственно; когда был проведен тест t , он был признан статистически значимым (Рисунок 11). Кроме того, он соответствовал отрицательному контролю. IC 50 , оцененный с помощью анализа МТТ, составлял 6,589 для синтезированных наночастиц ZnO и 3,997 для экстракта грибов Xylaria acuta . 50,52

Фигура 11 Тест MTT на линиях клеток карциномы молочной железы человека MDA-MB 134 против наночастиц оксида цинка и экстракта грибов вместе с тритоном в качестве контроля при различной концентрации в течение 24 часов инкубации.

Анализ апоптоза

Анализ апоптоза, применявшийся на клеточных линиях карциномы молочной железы человека MDA-MB 134, выявил заметный апоптоз при более высоких концентрациях в течение более длительного времени инкубации при оценке с помощью проточного цитометра. 53 При различных интервалах инкубации апоптоз, показанный грибным экстрактом Xylaria acuta (красная кривая) и ZnO NPs (синяя кривая) при приравнивании к Тритону X (зеленая кривая) в качестве стандарта, показан на Фигуре 12.Результаты проточного цитометра показали, что синтезированные НЧ ZnO демонстрируют улучшенный апоптоз и гибель клеток при более высоких концентрациях при более длительной инкубации (12 ч). 56

Рисунок 12 Графики проточной цитометрии, показывающие популяции клеток апоптоза, измеренные с помощью проточной цитометрии, в различные интервалы времени клеточных линий карциномы молочной железы человека MDA-MB 134, культивированных со стандартным тритоном X (зеленая кривая канала), экстрактом грибов (кривая красного канала) и синтезировали НЧ ZnO с использованием экстракта грибов (синяя кривая канала) соответственно (( A ) 2 часа, ( B ) 4 часа, ( C ) 8 часов и ( D ) 12 часов инкубации).

Обсуждение

Нанотехнология — это мощная, расширяющая возможности технология в прикладной науке, которая занимается контролем над веществами в молекулярном масштабе. 1 Физико-химические методы синтеза наночастиц имеют свои недостатки из-за радиации и воздействия токсичных химикатов. 2 Биологический синтез наночастиц — это недорогой, высокопродуктивный, нетоксичный и экологически безопасный подход, вызывающий большой интерес. 3 Широкий спектр биологических ресурсов, существующих в природе, как одноклеточные, так и многоклеточные организмы, такие как бактерии, вирусы, водоросли, дрожжи, грибы, актиномицеты, растения и растительные продукты, как известно, производят неорганические материалы. 4 Эти неорганические материалы могут быть внутриклеточными или внеклеточными и могут использоваться в синтезе металлических наночастиц. 7 Грибы представляют собой центр интереса при изучении биологического синтеза металлических наночастиц из-за их способности аккумулировать металл и устойчивости к ним. 24 Синтез НЧ ZnO включает катионные связи с полимерной сеткой экстракта грибов Xylaria acuta . Производство наноструктур может соединить сети между восстанавливающими вторичными метаболитами, присутствующими в экстракте грибов. Возможной причиной различий в размере и структуре НЧ ZnO является повышение концентрации вторичных метаболитов экстракта Xylaria acuta . Такие компоненты, как поверхностно-активные вещества и восстановители, управляют механизмом зародышеобразования ZnO, необходимым для организованного роста наноструктур ZnO. 54 Yuvakkumar et al. провели аналогичное исследование с использованием кожуры плодов рамбутана, где фенольные группы полифенолов OH и сложноэфирная группа атома кислорода настраивают влияние конъюгации р-трека. Группы ОН-, образованные хелатирующим эффектом, соединяются с металлом в виде комплекса фенолята металла (комплекс цинка с эллагатом). 55 НЧ ZnO синтезируются, когда эти комплексы подвергаются прямому разложению при 450 ° C.

Ультрафиолетовый и видимый спектр с заметным пиком при 370 нм может быть отнесен к НЧ ZnO. 54 Пики XRD, полученные в текущем исследовании, аналогичны представленным картинам XRD, полученным для наночастиц ZnO, которые синтезированы с использованием экстракта листьев Nerium oleander . Результаты были идентичны результатам кристаллографической гексагональной структуры вюрцита синтезированных наночастиц. Гексагональная структура была получена путем одностадийного зеленого синтеза НЧ ZnO с использованием экстракта листьев Nerium oleander в качестве предшественника (гексагидрат нитрата цинка). 39 Анализ SEM показал цилиндрические стержни и гексагональные структуры наночастиц ZnO, которые напоминают наночастицы, полученные Mohamed et al.Энергодисперсионная спектроскопия экстракта Xylaria acuta была аналогична данным, описанным в других исследованиях. 38 В другом исследовании НЧ ZnO из экстракта листьев диапазон размеров биологически полученных наночастиц был аналогичен диапазону наночастиц, синтезированных в нашей работе. 47,48 НЧ ZnO, синтезированные грибами, являются компетентными антибактериальными представителями, как сообщалось ранее. 18 Био-изготовленные НЧ ZnO из грибных источников влияли на антибактериальные механизмы по сравнению с патогенами пищевого происхождения, такими как S.aureus, E. coli, S. typhimurium, B. subtilis и P. fluorescens . 41,46 Исследование, проведенное Lakshmeesha et al. предполагает, что размер и форма НЧ ZnO влияют на антимикробную активность, при этом синтезированные НЧ ZnO показали заметные результаты как МИК, так и МБК, эффективно против тестируемых бактерий. 39 Основной причиной бактериального ингибирования является образование активных форм кислорода (АФК), где молекулы H 2 O 2 могут проникать через стенку бактериальной клетки.Причиной повышенной противомикробной активности в зависимости от дозы является возрастающая концентрация H 2 O 2 на поверхности ZnO. Следовательно, НЧ ZnO проявляют лучшую антимикробную активность по сравнению с наночастицами других оксидов металлов, такими как НЧ FeO, CdO и Ag. 48

Также сообщалось о сопоставимых результатах. Исследования показали, что НЧ ZnO предотвращают развитие Proteus morganii, E. coli и Klebsiella sp. 47,49 Результаты, полученные по противогрибковой активности НЧ ZnO, синтезированных с помощью экстракта грибов, хорошо согласуются с аналогичным исследованием, проведенным на Rhizopus oryzae . Аналогичное противогрибковое исследование было проведено Saqib et al. для разных грибковых возбудителей. 6,49 Miri et al. оценили противогрибковую активность ZnO NPs против Candida albicans , а ZnO NP показали лучшую противогрибковую активность против Candida . 11 Изучение адресной доставки различных лекарств к раковым клеткам и их восстановления с помощью наночастиц — одно из захватывающих приложений нанотехнологий в области медицинской химии. 14,28 Синтезированные НЧ ZnO показали выдающиеся результаты в исследованиях клеточных линий по механизму захвата клеток, активности каспазы-3, анализу МТТ и анализу апоптоза, которые соответствовали исследованиям Саху. 50,51 Исследование Gurunathan на линии клеток рака молочной железы MDA-MB-231 показало, что потенциальный цитотоксический эффект биологически синтезированных НЧ Ag был аналогичен нашему исследованию, в котором рост раковых клеток подавлялся за счет увеличения генерации и активации АФК. каспазы-3. 57 Каспазы вызывают апоптоз клеток, причина этого заключается в том, что окислительный стресс участвует в цитотоксичности ZnO NP. 6 The Khatua et al. исследование показывает важность ZnO в высвобождении АФК в контроле раковых клеток толстой кишки человека, что увеличивает использование НЧ ZnO в лечении рака. 30 Аналогичное исследование Кима сосредоточено на важности ZnO NP в адресной доставке лекарств для лечения раковых клеток. 14,28 У использования токсичных химикатов есть недостаток, и процесс занимает больше времени при синтезе металлических наночастиц. 58 Эти металлические наночастицы также вредят здоровью человека при употреблении в качестве лекарств. Следовательно, биологически опосредованный синтез НЧ ZnO предпочтителен при более низкой концентрации цинка. 4,49

Заключение

Настоящее исследование подчеркивает опосредованный грибами синтез НЧ ZnO с использованием экстракта грибов Xylaria acuta . Характеристики полученного нанопорошка были выполнены с использованием спектроскопии ультрафиолетового и видимого диапазонов, FT-IR, PXRD, SEM с EDX, DLS и TEM с SEAD, чтобы выявить синтез наночастиц ZnO.В этом исследовании основное внимание уделяется опосредованному грибами синтезу НЧ ZnO с использованием простого и экологически чистого метода, который является новым, безвредным и экономичным по сравнению с физическим и химическим синтезом. Частицы имеют лучшую морфологию и наноразмеры, эффективные для подавления микробов. НЧ ZnO, синтезированные посредством грибкового синтеза, обладают преобладающим микробицидным действием против патогенов. Здесь, исходя из наших результатов, мы подчеркиваем, что синтезированные НЧ ZnO могут быть использованы в качестве сильнодействующих антимикробных агентов.Кроме того, результаты противораковой активности показали, что опосредованные грибами синтезированные НЧ ZnO обладают антипролиферативной активностью в отношении клеток карциномы молочной железы человека MDA-MB 134, что позволяет предположить, что они могут быть потенциальными противораковыми агентами.

Благодарность

Авторы хотели бы поблагодарить программу UGC SAP-DRS II и Департамент микробиологии и биотехнологии Бангалорского университета за поддержку и разрешение на проведение этого исследования в лаборатории университета.

Раскрытие

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов в этой работе.

Список литературы

1. Хэппи А., Венкат К.С., Раджеш К.С. Обзор экологически чистого подхода к синтезу наночастиц оксида цинка. Resour Effic Technol . 2017; 3: 406–413. DOI: 10.1016 / j.reffit.2017.03.002

2. Барабади Х., Таяни Б., Моради М. и др. Семейство Penicillium как развивающаяся нано-фабрика по биосинтезу зеленых наноматериалов: путешествие в мир микроорганизмов. J Clust Sci . 2019; 1–14.

3. Нараянан КБ, Хан СС. Икосаэдрические растительные вирусные наночастицы — биоинспекционный синтез наноматериалов / наноструктур. Adv Коллоидный интерфейс Sci . 2017; 248: 1–19. DOI: 10.1016 / j.cis.2017.08.005

4. Кошик Н.Т., Снехит С.М., Расеш Ю.П. Биологический синтез металлических наночастиц. Наномед Нанотехнология . 2010. 6: 257–262. DOI: 10.1016 / j.nano.2009.07.002

5. Шен Т., Ван Ц., Лю Ц., Ю Ф, Ю. Д., Ли К. Euphorbia milii наночастицы оксида цинка, опосредованные экстрактом, и их антиноцицептивное, миорелаксантное и седативное действие для обезболивания у детей детского возраста. Приложение Nanosci . 2020; 10: 1297–1303. DOI: 10.1007 / s13204-019-01210-2

6. Шобха Н., Нанда Н., Гиреша С. и др. Синтез и характеристика наночастиц оксида цинка с использованием источника семян Ricinus communis и изучение его антиоксидантной, противогрибковой и противоопухолевой активности. Мат Sci Eng C . 2019; 97: 842–850. DOI: 10.1016 / j.msec.2018.12.023

7. Ахмед С., Чаудри С.А., Икрам С., Икрам С. Обзор биогенного синтеза наночастиц ZnO с использованием растительных экстрактов и микробов: перспектива зеленой химии. J Photochem Photobiol B . 2017; 166: 272–284. DOI: 10.1016 / j.jphotobiol.2016.12.011

8. AmithYadav HJ, Eraiah B, Nagabhushana H, et al. Биологически вдохновленный ультразвуковой синтез иерархических структур ZnO, подобных цветку, и их превосходные биостатические характеристики. Научно-исследовательский материал J . 2017; 2 (4): 455–469.

9. Сингх Р.П., Шукла В.К., Ядав Р.С., Шарма П.К., Сингх П.К., Панди А.С. Биологический подход к образованию наночастиц оксида цинка и его характеристика. Adv Mater Lett . 2011. 2 (4): 313–317. DOI: 10.5185 / amlett.indias.204

10. Xu J, Chen Z, Zapien JA, Lee CS, Zhang W. Поверхностная инженерия наноструктур ZnO для сенсибилизированных полупроводниками солнечных элементов. Adv Mater . 2014. 26 (31): 5337–5367.

11. Мири А., Хатами М., Эбрахими О, Сарани М. Цитотоксические и противогрибковые исследования биосинтезированных наночастиц оксида цинка с использованием экстракта плода Prosopis farcta . Green Chem Lett Ред. . 2020; 13 (1): 27–33.DOI: 10.1080 / 17518253.2020.1717005

12. Али К., Двиведи С., Азам А. и др. Алоэ вера. Экстракт функционализированных наночастиц оксида цинка в качестве наноантибиотиков против клинических бактериальных изолятов с множественной лекарственной устойчивостью. J Коллоидный интерфейс Sci . 2016; 472 (2): 145–156. DOI: 10.1016 / j.jcis.2016.03.021

13. Барабади Х., Оваис М., Шинвари З.К., Сараванан М. Противораковые зеленые бионаноматериалы: современное состояние и перспективы. Green Chem Lett Ред. . 2017; 10 (4): 285–314.DOI: 10.1080 / 17518253.2017.1385856

14. Zhihong Y, Ye Y, Pejhan A, Nasr AH, Nourbakhsh N, Tayebee R. Теоретическое исследование чистых и легированных нанокластеров ZnO как эффективных нанобиосенсоров для адсорбции 5-фторурацила противораковых препаратов. Прил. Органомет Chem . 2020; 34 (4): e5534. DOI: 10.1002 / aoc.5534

15. Zheng Y, Fu L, Han F, et al. Зеленый биосинтез и характеристика наночастиц оксида цинка с использованием экстракта листьев Corymbia citriodora и их фотокаталитической активности. Green Chem Lett Ред. . 2015; 8 (2): 59–63. DOI: 10.1080 / 17518253.2015.1075069

16. He L, Liu Y, Mustapha A, Lin M. Противогрибковая активность наночастиц оксида цинка против Botrytis cinerea и Penicillium expansum . Microbiol Res . 2011. 166 (3): 207–215. DOI: 10.1016 / j.micres.2010.03.003

17. Барабади Х., почетный С., Мохаммади М.А. и др. Зеленый химический синтез наночастиц золота с использованием Penicillium aculeatum и их сколицидная активность против протосколексов эхинококковых кист Echinococcus granulosus . Environ Sci Pollut Res . 2017; 24 (6): 5800–5810.

18. Zhang L, Jiang Y, Ding Y, Povey M, York D. Исследование антибактериального поведения суспензий наночастиц ZnO (наножидкости ZnO). J Nanopart Res . 2007; 9: 479–489. DOI: 10.1007 / s11051-006-9150-1

19. Shih YH, Chang KW, Hsia SM, et al. Противомикробный и противоопухолевый потенциал хинокитиола in vitro в отношении патогенов полости рта и линий клеток рака полости рта. Microbiol Res . 2013. 168 (5): 254–262.DOI: 10.1016 / j.micres.2012.12.007

20. Барабади Х., Хонари С., Эбрахими П., Ализаде А., Нагиби Ф., Сараванан М. Оптимизация микосинтезированных наночастиц серебра с помощью методологии поверхности отклика с использованием дизайна Бокса-Бенкена. Inorg Nano Met Hem . 2019; 49 (2): 33–43. DOI: 10.1080 / 24701556.2019.1583251

21. Калпана В.Н., Катару БАС, Шравани Н., Виньешвари Т., Паннеерселвам А., Раджешвари В.Д. Биосинтез наночастиц оксида цинка с использованием фильтрата культур Aspergillus niger : антимикробный текстиль и исследования разложения красителя. Открыть Nano . 2018; 3: 48–55.

22. Ралия Р., Тарафдар Дж. К., Бисвас П. Повышение мобилизации природного фосфора в ризосфере маша с использованием наночастиц ZnO, синтезированных почвенными грибами. Дж. Сельскохозяйственная Продовольственная Химия . 2016. 64 (16): 3111–3118. DOI: 10.1021 / acs.jafc.5b05224

23. Tarafdar JC, Agrawal A, Raliya R, Kumar P, Burman U, Kaul RK. Наночастицы ZnO индуцировали синтез полисахаридов и фосфатаз грибами Aspergillus . Adv Sci Eng Med .2012. 4 (4): 324–328. DOI: 10.1166 / asem.2012.1160

24. Ганесан В., Харирам М., Вивеканандхан С., Мутурамкумар С. Periconium sp . (эндофитные грибы) опосредованный экстрактом золь-гель синтез наночастиц ZnO для антимикробного и антиоксидантного применения. Mater Sci Semicond Process . 2020; 105: 104739. DOI: 10.1016 / j.mssp.2019.104739

25. Радживганди Г., Марутупанди М., Мунисваран Т., Ананд М., Манохаран Н. Антибиотикопленочная активность нанолистов из оксида цинка (ZnO NS) с использованием Nocardiopsis sp .GRG1 (KT235640) против штаммов МЛУ грамотрицательных Proteus mirabilis и Escherichia coli . Процесс Биохим . 2018; 67: 8–18. DOI: 10.1016 / j.procbio.2018.01.015

26. Ramachandrappa LT, Kalagatur NK, Mohan CD, et al. Биофабрикация наночастиц оксида цинка с экстрактом цветочных почек Syzygium aromaticum и поиск его нового применения для контроля роста и микотоксинов Fusarium graminearum . Передний микробиол .2019; 10: 1244. DOI: 10.3389 / fmicb.2019.01244

27. Du XL, Fox EE, Lai D. Конкуренция приводит к смерти женщин с раком груди и со временем меняется с 1975 по 2003 год. Am J Clin Oncol . 2008; 31 (2): 105. DOI: 10.1097 / COC.0b013e318142c865

28. Ким Дж. Х., Ю Х. И., Кан Х. С., Ро Дж., Юн С. Салиномицин сенсибилизирует обработанные антимитотическими препаратами раковые клетки, увеличивая апоптоз за счет предотвращения остановки G2. Биохимия Биофиз Рес Коммуна . 2012. 418 (1): 98–103. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2011.12.141

29. Вахиди Х., Барабади Х., Сараванан М. Новые наночастицы селена для борьбы с раком: систематический обзор. J Clust Sci . 2020; 31 (2): 301–309. DOI: 10.1007 / s10876-019-01671-z

30. Хатуа А., Прасад А., Приядаршини Э. и др. Новые противоопухолевые растения на основе синтеза наночастиц золота: механистическое исследование их противоопухолевой активности в отношении клеток рака шейки матки. J Clust Sci . 2019; 1–12.

31. Чжао Ц., Чжан Х, Чжэн Ю.Биосинтез наночастиц ZnO, функционализированных полифенолами: характеристика и их влияние на линию клеток рака поджелудочной железы человека. J Photochem Photobiol B . 2019; 183: 142–146. DOI: 10.1016 / j.jphotobiol.2018.04.031

32. Фазилат У., Сринивас С. Антимикробный и антиоксидантный потенциал эндофитных грибов, выделенных из этномедицинских растений Западных Гат, Карнатака. J Pure Appl Microbiol . 2017; 11 (2): 1009–1025. DOI: 10.22207 / JPAM.11.2.43

33.Прадипа В.С., Виттал Р.Р. Разнообразие и биоактивный потенциал эндофитных грибов из Nothapodytes foetida, Hypericum mysorense и Hypericum japonicum , собранных в Западных Гатах Индии. Энн Микробиол . 2015; 66 (1): 321–335.

34. Эллис МБ, Эллис JP. Микрогрибы на наземных растениях: Справочник по идентификации . Лондон: Croom Helm Ltd; 1985.

35. Gilman JC. Руководство по почвенным грибам . Калькутта: издательство Oxford и IBH; 1959 г.

36. Ромина Г., Присцила С. Разнообразие грибковых эндофитов в листьях и стеблях диких каучуковых деревьев ( Hevea brasiliensis ) в Перу. Грибной экол . 2010. 3 (3): 240–254. DOI: 10.1016 / j.funeco.2009.12.001

37. Рамеша А., Сунита В.Х., Сринивас С. Антимикробная активность вторичных метаболитов эндофитных грибов, выделенных из Nerium oleander L. Int J Pharm Bio Sci . 2013. 4 (1): 683–693.

38. Мохамед А.А., Фуда А., Абдель-Рахман М.А. и др.Штамм грибов влияет на форму, биоактивность и многофункциональные свойства наночастиц оксида цинка, синтезированных в зеленом виде. Биокатал Сельское хозяйство Биотехнология . 2019; 19: 101103. DOI: 10.1016 / j.bcab.2019.101103

39. Лакшмиша Т.Р., Сатиш М.К., Дарука П.К. и др. Реакционная способность кристаллических надстроек ZnO против грибов и бактериальных патогенов: синтезировано с использованием экстракта листьев. Кристалл Роста Des . 2014. 14 (8): 4068–4079. DOI: 10.1021 / cg500699z

40. Хуссейн И., Сингх Н.Б., Сингх А., Сингх Х., Сингх С.К.Зеленый синтез наночастиц и его потенциальное применение. Биотехнология Письма . 2016; 38 (4): 545–560. DOI: 10.1007 / s10529-015-2026-7

41. Yuvakkumar R, Suresh J, Joseph NA, Sundararajan M, Hong SI. Новая зеленая синтетическая стратегия для получения нанокристаллов ZnO с использованием экстракта кожуры рамбутана ( Nephelium lappaceum L.) и его антибактериального применения. Mater Sci Eng C . 2014; 41: 17–27. DOI: 10.1016 / j.msec.2014.04.025

42. Прагати Дж., Пунам К., Рана Дж. С..Зеленый синтез наночастиц оксида цинка с использованием экстракта цветов Nyctanthes arborists и их активности 42al. J King Saud Univ Sci . 2018; 30: 168–175. DOI: 10.1016 / j.jksus.2016.10.002

43. Ананд А., Нуссана Л., Шам Аан М.П., ​​Эквипу К., Сангашетти С.Г., Джобиш Дж. Синтез и характеристика наночастиц ZnO и их композитов из натурального каучука. Дж. Macromol Sci B . 2020; 1–16.

44. Ан М.В., Парк К.С., Хео Дж. Х. и др. Газочувствительные свойства газового сенсора на основе ZnO-нанопроволоки с контролируемым дефектом. Приложение Phys Lett . 2008; 93 (26): 263103. DOI: 10.1063 / 1.3046726

45. Лепот Н., Ван Баел М.К., Ван ден Рул Х. и др. Синтез наностержней ZnO из водного раствора. Mater Lett . 2007. 61 (13): 2624–2627. DOI: 10.1016 / j.matlet.2006.10.025

46. Mutlu EC, Yıldırım AB, Yıldırım M, et al. Улучшение антибактериальных и биосовместимых свойств электроспрейных биополимерных пленок ZnO и MCM-41. Полим Булл . 2019; 1–19.

47. Да Силва Б.Л., Каэтано Б.Л., Кьяри-Андрео Б.Г., Пьетро RCLR, Кьяваччи, Л.А.Повышенная антибактериальная активность наночастиц ZnO: влияние размера и модификации поверхности. Коллоидный Прибой B . 2019; 177: 440–447. DOI: 10.1016 / j.colsurfb.2019.02.013

48. Shankar S, Rhim JW. Влияние солей цинка и гидролизующих агентов на морфологию и антибактериальную активность наночастиц оксида цинка. Энвирон Хем Летт . 2019; 17 (2): 1105–1109. DOI: 10.1007 / s10311-018-00835-z

49. Сакиб С., Заман В., Уллах Ф., Маджид И., Аяз А., Хуссейн Мунис М.Ф.Металлоорганическая сборка наночастиц хитозана и оксида железа с их противогрибковой оценкой против Rhizopus oryzae . Прил. Органомет Chem . 2020; 33 (11): e5190.

50. Саху П., Кашоу С.К., Кушва В., Сау С., Джайн С., Айер А.К. pH-чувствительные биосовместимые наногели, содержащие 5-фторурацил, для местной химиотерапии агрессивной меланомы. Colloids Surf B Biointerfaces . 2019; 174: 232–245.

51. Ko CH, Shen SC, Hsu CS, Chen YC. Митохондриально-зависимый, независимый от активных форм кислорода апоптоз мирицетином: роль протеинкиназы С, цитохрома с и каспазного каскада. Биохим Фармакол . 2005; 69: 913–927. DOI: 10.1016 / j.bcp.2004.12.005

52. Макусуд А., Джавед А.К., Маджид К., Ахмад А. Наночастицы оксида цинка избирательно индуцируют апоптоз в раковых клетках человека посредством активных форм кислорода. Инт Дж. Наномедицина . 2012; 7: 845–857.

53. Канагамани К., Мутукришнан П., Шанкар К., Катиресан А., Барабади Х., Сараванан М. Противомикробное, цитотоксическое и фотокаталитическое разложение норфлоксацина с использованием наночастиц серебра, опосредованных Kleinia grandiflora . J Clust Sci . 2019; 30 (6): 1415–1424. DOI: 10.1007 / s10876-019-01583-y

54. Хили П.С., Хокинг А., Тран-Дин Н. и др. Ксантоны из микрогрибка рода Xylaria . Фитохим . 2004. 65 (16): 2373–2378. DOI: 10.1016 / j.phytochem.2004.07.019

55. Юваккумар Р., Суреш Дж., Сараванакумар Б., Джозеф Н.А., Сан И.Х., Раджендран В. Пилинги рамбутана способствовали биомиметическому синтезу наноцепей оксида цинка с биоинспирацией для биомедицинских приложений. Спектрохим Акта А .2015; 137: 250–258. DOI: 10.1016 / j.saa.2014.08.022

56. Лингараджу К., Найка Х.Р., Нагабхушана Х., Нагараджу Г. Производство ZnO ​​NP, опосредованное Euphorbia heterophylla (L.): характеристика и оценка антибактериальных и противораковых свойств. Биокатал Сельское хозяйство Биотехнология . 2019; 18: 100894. DOI: 10.1016 / j.bcab.2018.10.011

57. Гурунатан С., Хан Дж. В., Эппакаяла В., Джеярадж М., Ким Дж. Х. Цитотоксичность биологически синтезированных наночастиц серебра в клетках рака молочной железы человека MDA-MB-231. Биомед Рес Инт . 2013: 535–544.

58. Мортезаи К., Наджафи М., Самадиан Х., Барабади Х., Азарнежад А., Ахмади А. Редокс-взаимодействия и генотоксичность наночастиц на основе металлов: всесторонний обзор. Хим Биол Взаимодействие . 2019; 312: 108814. DOI: 10.1016 / j.cbi.2019.108814

Сонографическая оценка нормальных и аномальных молочных желез кошек, а также подмышечных и паховых лимфатических узлов

Ультразвук использовался в качестве диагностического инструмента при нормальных и опухолях молочных желез нескольких видов.Это исследование направлено на описание характеристик молочных желез и дренирующих лимфатических узлов у 32 взрослых кошек с помощью ультразвукового исследования B-режима и допплера. В группу 1 (G1) вошли 22 кошки без изменений молочных желез. Средний возраст составлял 45 ± 25,09 месяцев, при этом 63,6% ( n = 14) были кастрированы, а 31,8% ( n = 7) получали прогестин в какой-то момент для контроля репродуктивной функции. Структура молочных желез была преимущественно гипоэхогенной и однородной, с хорошо выраженными краями. Средняя толщина составляла 1.52 ± 1,59 мм, хотя на него могут повлиять течка, беременность и лактация. В G1 100% лимфатических узлов были однородными, 98% — гипоэхогенными и 100% — с четко определенными краями и васкуляризацией корней. Группа 2 (G2) состояла из 10 кошек с узелками молочной железы. Средний возраст составлял 88,8 ± 40,5 месяцев, 70% были интактными, и все они уже получали прогестин. Ультразвук показал увеличенные молочные железы с узелками разной текстуры клинически, в основном поражающие молочные железы брюшной полости (61%).У 33,33% были видимые протоки молочной железы. Только 54,17% были однородными, 95,83% — гипоэхогенными, а поля были регулярными у 52,08%. Лимфатические узлы в аномальных цепях молочных желез могут иметь изменения размера, формы, эхотекстуры и эхогенности. Ультразвуковое исследование молочных желез и лимфатических узлов позволяет оценить всю грудную цепь, а также поверхностные паховые и подмышечные лимфатические узлы на предмет аномалий у кошек.

1. Введение

В ветеринарии неоплазия считается одной из основных причин смертности домашних животных и возникает преимущественно в пожилом возрасте [1–3].Кошачьи в основном поражаются кожными новообразованиями, лимфомами и новообразованиями молочной железы. Неоплазия молочной железы является третьим по частоте раком у этих животных, составляя 17% от общего числа новообразований у кошек и 12% от общего числа кошек, если рассматривать оба пола [4–8].

Молочная железа, наиболее часто поражаемая неоплазией у кошек, не определена, и исследования весьма расходятся [9–11]. Клинически опухоли молочной железы представляют собой твердые, узловые, единичные или множественные образования [12]. Ультразвуковое исследование молочной железы дает информацию о нормальной паренхиме железы, но эта картина может иметь вариации эхогенности из-за гормонального воздействия, например, во время беременности и кормления грудью [10, 11].

Ультразвук — это стандартная процедура визуализации молочных желез у женщин благодаря быстрому развитию технологий, и оно показано для дифференциации твердых и кистозных узелков, обнаруженных с помощью маммографии или оценки пальпируемых узелков. Обычно это первоначальное обследование, которое выбирают у этих пациенток из-за отсутствия ионизирующего излучения и высокой плотности груди у молодых женщин [13–15].

Есть несколько исследований по ультразвуковой оценке молочных желез кошачьих, и это исследование обычно не проводится на мелких животных.Ультразвук поверхностных структур, таких как протоки молочных желез и лимфатические узлы, затруднен даже при использовании высокочастотных датчиков.

Это исследование направлено на описание ультразвуковых характеристик нормальных молочных желез и регионарных лимфатических узлов (поверхностных подмышечных и паховых) в В-режиме и ультразвуковом допплеровском режиме, а также сравнение нормальных ультразвуковых характеристик с аномальными характеристиками молочных желез и лимфатических узлов.

2. Материалы и методы

Исследование было одобрено Комитетом по этике использования животных Федерального университета Гояса (CEUA / UFG) (номер 076/17).

Клинические и исторические данные были собраны у 36 кошек, включая породу, возраст, массу тела, возраст первого эстрального цикла, введение прогестагинов, предыдущую или текущую беременность, клиническое обследование молочных желез путем пальпации и визуальный анализ молочная цепь. Критериями включения были масса тела более 2 кг, возраст не менее десяти месяцев и кошки, которым необходимо было удерживать ручное удерживание во время ультразвукового исследования. Четыре кошки не соответствовали этим критериям и были исключены.Включенных кошек оценивали относительно фазы эстрального цикла с помощью эмпирических критериев, учитывая информацию анамнеза о времени последней течки.

Группа 1 (G1) состояла из 22 кошек без изменений молочной цепи, а группа 2 (G2) — из 10 взрослых кошек с пальпируемыми изменениями молочной железы. Помимо УЗИ грудной клетки, всем кошкам проводилось УЗИ брюшной полости и регионарных лимфатических узлов. Дополнительная рентгенография грудной клетки была выполнена кошкам G2 для исследования возможных метастатических поражений.

Ультразвук в B-режимах и допплеровском режиме молочных цепей, паховых и подмышечных лимфатических узлов проводился с помощью портативного ультразвукового устройства SonoScape S6 (SonoScape Medical Corporation) с линейной частотой 15 МГц для оценки молочной железы и линейным частотным преобразователем 7,5 МГц для оценка живота. Изображения были получены в продольной и поперечной плоскостях и оценены по толщине, эхотекстуре (однородной и неоднородной), эхогенности (гиперэхогенной, изоэхогенной и безэхогенной), краю (четко очерченной, плохо определяемой, гладкой и неровной), наличию или отсутствию протоков. , а также наличие или отсутствие васкуляризации.Данные по молочным железам были разделены на левую и правую черепные и каудальные грудные, краниальные и каудальные брюшные железы и оценивались индивидуально. Лимфатические узлы были аналогичным образом оценены по форме (овальной, округлой или удлиненной), размеру (длине и ширине), краям, эхотекстуре, эхогенности и васкуляризации и были классифицированы как подозрительные или не подозрительные на региональные метастатические поражения, когда это уместно.

Подмышечные лимфатические узлы могут быть идентифицированы путем сканирования краниально-латеральных черепно-грудных грудных желез (CrTMGs) с датчиком, расположенным параллельно длинной оси тела (продольной плоскости) с небольшим медиальным наклоном датчика примерно на 10 °.Поверхностные паховые лимфатические узлы кошек можно идентифицировать при каудолатеральном сканировании каудальных брюшных молочных желез (CaAMG) с датчиком, расположенным в продольной плоскости с медиальным наклоном приблизительно от 10 ° до 15 °. Хвостовую надчревную артерию можно сканировать немного глубже и краниально до поверхностных паховых лимфатических узлов. Протокол сканирования цепей молочной железы выполнялся сначала в продольных плоскостях, а затем в поперечных плоскостях, начиная с левого поверхностного пахового лимфатического узла, затем до левой каудальной надчревной артерии (CaAMG), сохраняя краниальное направление и убывающий порядок. молочных желез (CaAMG, CrAMG, CaTMG и CrTMG) к соседнему подмышечному лимфатическому узлу с последующим выполнением той же процедуры с правой стороны.

Результаты ультразвукового исследования каждого животного коррелировали с возрастом, количеством беременностей, фазой полового цикла, репродуктивным статусом (интактный или кастрированный) и тем, получала ли кошка прогестагены.

Рентгенограммы выполнялись в левой боковой, правой боковой и вентродорсальной проекциях (Philips®, модель KL74 / 20.40-Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилия), а изображения сканировались с помощью FCR CAPSULA (Fujifilm®, модель CR IR 357). -Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилия).

Статистический анализ проводился путем расчета частоты и сравнения средних значений с помощью теста Стьюдента t с использованием программного обеспечения Excel из пакета Microsoft Office Professional Plus 2016.

3. Результаты

Группа G1 ( n = 22) варьировала от 10 месяцев до 108 месяцев (45 ± 25,09 месяцев), и 63,64% ( n = 14) были кастрированы, со средним возрастом овариогистерэктомии. 11,76 ± 7,44 мес. Из восьми интактных кошек (36,36%) две находились в анэструсе, одна — в течке и пять — в диэструсе. Семь (31,82%) из 22 кошек получали прогестагены, четыре из них были интактными, а три были стерилизованы на момент оценки. Независимо от приема прогестинов, по крайней мере, одна беременность была зарегистрирована из 22.73% ( n = 5) кошек в какой-то момент исторически, но только одна была беременна во время сканирования. Двадцать кошек были представлены с четырьмя парами молочных желез, одна кошка с пятью парами и одна кошка с односторонней сверхкомплектной молочной железой. Таблица 1 показывает измеренную толщину каждой молочной железы. Молочные протоки были обнаружены только у трех кошек на поздних сроках беременности, течки и лактации соответственно (кошки n ° 16, 17 и 18).

9205 9 909 909 1,5 909 909 1,0 909 0,9 909 909 1,1 902 0,5 1 909 2,3 4,7 909 909 2,0 9205 9019 9019 2,3 9205

Кошки Возраст (мес.) Толщина молочной железы (мм)
Грудная молочная железа
9 Коронная железа Брюшная 9206 9206 Брюшная 9205 9202 Брюшно-молочная

Хвостовой
Правый Левый Правый Левый Правый Левый Правый Левый

19 1,1 0,7 1,2 1,0 1,0 1,3 1,3
2 48 0,9 1,3 0,7 1,1
3 60 1,8 1,8 0,9 1,3 1,1 1,1 0,8 0,9
45 1,2 0,9 1,0 1,1 0,9 1,9 1,3
5 36 1,4 1,3 0,9 1,8
6 66 0,7 0,8 1,7 1,1 0,6 1,5 0,7 0,4
9 0,9 0,5 0,6 0,4 0,9 0,8 0,3
8 24 1,2 0,6 0,7 1,2
9 108 1,1 0,9 0,7 1,1 0,8 0,9 1,5 0,7
1049 10493 1,6 1,5 0,7 0,9 0,9 1,2 1,2
11 36 0,7 0,4 1,1 0,4 1,1 1,3
12 60 0,4 0,6 1,0 0,6 0,8 0,6 1,3 0,9
6 0,5 0,6 0,5 0,5 0,7 0,8 0,8
14 60 1,5 1,5 2,0 0,8
15 48 1,3 0,9 1,0 1,2 1,2 1,7 1,1 0,7
1,1 1,6 1,3 2,6 3,5 6,1 3,9
17 12 1,5 1,6 2,3 4,2
18 24 7,2 6,2 3,9 6,0 9,0 6,2 10,3 11,1 10,35 0,8 0,6 0,5 0,4 0,8 1,5 1,0
20 48 0,9 1,0 1,3 1,9
21 12 0,7 1,3 1,1 1,3 1,9 1,1 1,9 1,3
9 1,1 0,9 0,9 1,0 1,0 1,2 1,0
X 45 1,310 45 1,310 1,3 1,5 1,4 2,0 1,8
SD 25 1.3 11,1 0,7 1,1 1,8 1,2 2,2 2,3
железы были классифицированы как гомогенные (95%) и гетерогенные (5%), а также как гипоэхогенные (75%) и изоэхогенные (25%) (Рисунок 1). Ткани молочной железы, считающиеся изоэхогенными, было трудно определить, так как они имели тонкие края, плохо дифференцированные от прилегающих тканей.

Васкуляризация молочных желез наблюдалась при цветном допплеровском режиме только во время лактации, характеризуясь допплеровским потоком, перемежающимся с протоками молочных желез, и увеличением калибра каудальной поверхностной надчревной артерии в области, прилегающей к паховому лимфатическому узлу.

Группа 2 ( n = 10) — кошки с узелками молочной железы , в возрасте от 24 месяцев до 144 месяцев (в среднем 88,8 ± 40,5 месяцев). Из кошек 70% ( n = 7) были интактными, и все ( n = 10) получали лечение гестагеном, причем 60% из них получали регулярное лечение до появления узелков в молочной железе.Предыдущая беременность была зарегистрирована у 50% от общего числа ( n = 5) кошек. У девяти кошек было четыре пары молочных желез, а у одной кошки было пять пар молочных желез. В таблице 2 указаны аномальные ткани (толщина). Из всех молочных желез, проанализированных G2, 31,25% имели протоки молочных желез.

9205

49 99

49 99 99 6,0


Кошки Возраст (мес.) Толщина молочной железы (мм)
Грудная молочная железа
9 Коронная железа Брюшная 9206 9206 Брюшная 9205 9202 Брюшно-молочная

Хвостовой
Правый Левый Правый Левый Правый Левый Правый Левый

14 1,3 0,9 4,9 8,4 1,9 3,2 14,9
2 60 1,3 60 1,3 2,2 1,9 2,7 2,3
3 144 1,5 2,2 1,1 0,9 2.3 1,0 1,2 3,4
4 132 7,0 3,0 8,0 8,0 51,0 28,0
5 60 1,9 2,1 2,8 15,0 12.0 4,0 9,0 17,0
6 48 0,9 1,1 31,0 2,2 31,0 2,2 3,5 3,9
7 24 1,4 1,2 3,0 9,0 3.5 100,0 4,5 6,0
8 108 1,8 1,5 1,9 2,3 2,149 9,9 2,3 2,149
9 96 4,8 4,0 2,8 3,1 3,4 3,2 12.6 3,7
10 132 2,2 1,5 7,2 2,8 2,1 2,3 2,5 2,7 6,8 1,9 6,0 4,8 5,3 16,0 9,3 9,5
SD 40,5 13,7 0.9 9,1 4,3 4,2 31,6 15,1 8,5

Выделенные значения — это значения с ощутимыми узлами.

При пальпации обнаружены узелки разной текстуры, от очень мягких до очень твердых, прилегающие к прилегающим тканям. 80% кошек имели поражения более чем одной молочной железы на момент постановки диагноза. 14% всех обнаруженных поражений приходятся на черепные грудные железы (справа = 7% и слева = 7%), а в 24% поражения возникают в каудальных грудных железах (справа = 10% и слева = 14%).Поражение краниальных брюшных молочных желез присутствовало в 24% (правые = 17% и левые = 7%), в то время как пораженные каудальные брюшные железы присутствовали в 31% (правые = 14% и левые = 17%). У одного пациента в этой группе (пациент n ° 8) была пара дополнительных молочных желез в паховой области, также пораженных опухолевыми поражениями размером до 41,8 мм с обеих сторон, что составляет 6% от общего числа (справа = 3%. и слева = 3%). Следовательно, согласно проведенному исследованию, существует более высокая вероятность поражения опухолью брюшной груди, что соответствует 61% всех результатов, по сравнению с 38% результатов в грудных молочных железах.

Молочные протоки наблюдались в 33,33% при обследовании в B-режиме при рассмотрении обеих групп. Аномальные железы были однородными (54,17%) и неоднородными (45,83%) эхотекстурой, гипоэхогенными (95,83%), имели безэхогенный (4,17%) вид и регулярные края, хорошо разграниченные (52,08%) и нерегулярные, а также трудноразграниченные (47,92%) (Фигура 2). Другими наблюдаемыми признаками были акустическое усиление (55,56%), задняя акустическая тень (11,12%), внутриопухолевое оседание (38,90%) и внутриопухолевые вакуоли (анэхогенные области между внутриопухолевой тканью) (33.34%). Васкуляризация в допплеровском режиме выявила извитые сосуды (70%), периферическую васкуляризацию (20%), периферическую васкуляризацию, связанную с грудными клетками (30%), внутриопухолевую периферическую васкуляризацию (20%), а также внутриопухолевую и внутриопухолевую периферическую васкуляризацию (20%) . Только 10% поражений молочной железы не выявили ультразвуковых изменений сосудистой сети.

Для лимфатических узлов G1 (подмышечных и паховых) 100% были однородными, с четко определенными краями и внутригрудной васкуляризацией, с паховым узлом овальной формы и удлиненным подмышечным узлом, от яйцевидного до уплощенного.65% лимфатических узлов имели гипоэхогенную паренхиму с центральной гиперэхогенной маркировкой; у 33% паренхима была гипоэхогенной без центральной эхогенной маркировки, а у 2% ткань была изоэхогенной с центральной гиперэхогенной маркировкой. 57,14% лимфатических узлов G2 были классифицированы как овальные, 28,57% — округлые и 14,29% — овальные, но с легко распознаваемыми долями. Только 7,50% лимфатических узлов G2 имели четко выраженную центральную гиперэхогенную маркировку (рис. 3).

Только у двух кошек G1 присутствовали дополнительные лимфатические узлы, что означает, что более одного лимфатического узла дренировали грудную цепь с обеих сторон.У одной кошки было два лимфатических узла в правой паховой области и два лимфатических узла в левой паховой области, а у другой кошки было два лимфатических узла в левом подмышечном дренаже. Кошки из G2 не показали дополнительных узлов.

Результаты УЗИ брюшной полости показали изменения у 60% кошек G2 и 45,5% кошек G1. Мочевой осадок был наиболее частым обнаружением при УЗИ, за ним следовали спленомегалия, гепатомегалия, желчный осадок, кисты почек, расширение матки и гидронефроз. При рассмотрении обеих групп у 50% кошек никаких изменений не наблюдалось.Гетерогенные узелковые образования, возможно, вторичные по отношению к заболеванию молочной железы, наблюдались у одного животного G2 в медиальном подвздошном лимфатическом узле, связанном с гепатомегалией и спленомегалией. Рентгенологическое исследование грудной клетки показало возможные метастазы в легких у 10% кошек G2.

В G2 кошек (30%) кастрировали после 24 месяцев, что дольше, чем у кошек из G1, которые кастрировали в среднем в 11,7 месяцев. Таблица 3 демонстрирует частоту между группами по различным анализируемым параметрам, таким как некоторые репродуктивные аспекты, эхогенность и эхоструктура молочных желез, как наличие протоков молочных желез, видимых при ультразвуковом исследовании, и характеристика сонограммы лимфатических узлов в каждой группе.

9049 Прогестагены 95195 49 Гомогенные0 9019 0195

Характеристики G1 (%) G2 (%)

Репродуктивное
31,2 100,0
Беременность 22,7 50,0

Молочные железы
54,2
Неоднородный 5,0 45,8
Гипоэхогенный 75,0 95,8
0 Изоэхогенный 019 902 9019 9019

Молочные протоки
Имеются 10,0 31,3
Отсутствуют 90.0 68,8

Васкуляризация молочных желез
Нормальная васкуляризация 95,5 10
Гиперваскуляризация 494,5
Овальный 100,0 57,1
Округлый 0 28,6
Лопастной 0 14.3
Однородный 100,0 85,7
Гетерогенный 0 14,3
Гипоэхогенный 98,0 209 9019 902 9019 902 902 902 2,0 0
Гиперэхогенная центральная линия 67,0 7,5
Обычная маржа 100.0 85,7
Нерегулярный край 0 14,3
Нормальная васкуляризация 100,0 85,7
Гиперваскуляризация 9 905 902 9019 0205 902 9019 905
4. Обсуждение

Для проведения УЗИ молочной железы у кошек необходимы специальные знания. Кошки, стерилизованные на раннем этапе, имеют недоразвитые молочные железы, что затрудняет проведение обследования.Мы обнаружили, что стандартное ультразвуковое исследование молочных желез обычно имеет толщину менее 2 мм и может увеличиваться во время течки, беременности и кормления грудью. Эта информация была аналогична в литературе [11]. Молочные железы имели гипоэхогенный рисунок и однородную эхотекстуру во время анэструса и могут представлять молочные протоки во время течки и диэструса во время беременности или кормления грудью. Согласно Payan-Carreira и Martins-Bessa [11], эти протоки ответственны за гетерогенность, когда железы подвергаются гормональному воздействию, что было подтверждено нашими данными.

Дополнительные и дополнительные молочные железы наблюдались у трех кошек, а также эти находки были описаны у самок собак [8, 16]. У собак чаще всего бывает пять пар желез, но могут встречаться дополнительные парные или непарные железы. У кошек обычно четыре пары [16].

В G2 патология молочной железы выявлялась в среднем в возрасте 7,4 лет, что характеризует более раннее поражение, чем в большинстве опубликованных исследований, в которых упоминается средний возраст от 10 до 14 лет [3, 12, 17, 18].В нашем исследовании у 80% кошек было узловое поражение нескольких молочных желез, как и в изученной литературе [1, 9, 19–21].

Была более высокая вероятность узлового поражения брюшных молочных желез, что соответствовало 62% всех результатов, аналогично исследованию с консультацией, которое обнаружило 62,96% [12]. Однако описания вероятности узлового поражения каждой железы противоречивы [12, 19, 20] и требуют дальнейших исследований.

Все кошки в группе G2 получали прогестагены, тогда как только 31.82% здоровых кошек получали противозачаточные средства. У кошачьих использовалось несколько обратимых методов контрацепции, но большинство используемых протоколов имеют низкую эффективность и, особенно, низкую безопасность [22]. Использование прогестагенов связано с появлением доброкачественных и злокачественных неопластических поражений молочной железы [8, 12, 22, 23], из-за одновременного воздействия на ткань молочной железы эндогенного эстрогена и прогестерона с экзогенными прогестинами, что увеличивает количество заболеваний, вызванных прогестинами, а затем противопоказан кошкам, так как следует избегать риска заболевания [22].Хотя у кошек наблюдается сниженная экспрессия рецепторов эстрогена в опухолевой ткани молочной железы с потерей гормональной зависимости во время злокачественного прогрессирования, что частично объясняет высокую биологическую агрессивность злокачественных опухолей молочной железы [19].

Только 30% кошек G2 подверглись овариогистерэктомии (ОГЭ). У этих кошек при ультразвуковом исследовании не было видно оставшихся яичников, и кошки были кастрированы после двухлетнего возраста, что больше по сравнению с группой G1. ОГЭ у кошек, проведенная до одного года, способна снизить риск развития рака молочной железы до 86% по сравнению с кошками, не подвергнутыми овариогистерэктомии [8, 17, 23, 24].

У двух кошек, обследованных в G2, на момент исследования были удаленные узелки, и у обеих было поражено несколько молочных желез. У одного пациента с первичным узелком грудной молочной железы был выявлен милиарный интерстициальный паттерн легких при рентгенографическом исследовании грудной клетки. Однако результат нормального рентгенологического исследования не является синонимом отсутствия возможных метастатических поражений [1, 7, 25], поскольку рентгенограммы грудной клетки могут выявить только легочные узелки размером более 4-5 мм [1]. УЗИ брюшной полости также может показать изменения структуры и морфологии органов брюшной полости [7, 26].У другого пациента с первичными узелками в брюшной молочной железе были вторичные узелки в брюшной полости, характеризующиеся узелками в селезенке и печени, а также развитием нескольких других внутрибрюшных узелков. Эти поражения считались метастатическими в отсутствие патогистологического исследования. Подсчитано, что от 50% до 70% кошек со злокачественными новообразованиями молочной железы без признаков метастазирования при клинической оценке все равно будут иметь метастатические поражения [1, 7, 19, 25]. Кроме того, существуют другие методы визуализации, гораздо более чувствительные для обнаружения небольших метастатических поражений, такие как компьютерная томография [26–32], магнитно-резонансная томография [26, 29] и сцинтиграфия [1, 25].

Наличие добавочных лимфатических узлов у кошек описано в литературе, и они могут представлять от 1 до 4 лимфатических узлов, выполняющих подмышечный и паховый дренаж молочных желез [33, 34]. При ультразвуковом исследовании изменения архитектуры лимфатических узлов могут указывать на неопластическое поражение, особенно при потере видимости и округлости центральных гиперэхогенных ворот [35–37]. Эти характеристики присутствовали, соответственно, в 92,5% и 28,57% лимфатических узлов, оцененных в G2, но окончательный диагноз должен быть установлен путем цитологического и гистопатологического исследования этих лимфатических узлов, и для изучения этой взаимосвязи потребуются дальнейшие исследования.

5. Выводы

Используя продольные и поперечные плоскости груди и обоих лимфатических узлов, можно оценить всю цепочку молочных желез, поверхностные паховые лимфатические узлы и подмышечные лимфатические узлы при ультразвуковом исследовании в B-режиме. Ультразвуковое исследование нормальной грудной цепи имеет толщину менее 2 мм и может увеличиваться во время течки, беременности и кормления грудью. Паттерны нормальных изображений молочных желез обычно представляют собой гипоэхогенную и однородную эхотекстуру с определенными и регулярными краями и могут иметь протоки молочных желез во время течки и диэструса в фазе гестации или кормления грудью.В аномальных цепочках молочных желез железа увеличивается в объеме и ширине и может терять четкость и регулярность краев, с более частыми протоками молочных желез, и может быть гипоэхогенной или безэховой, однородной или неоднородной текстуры. Лимфатические узлы в пораженных опухолью цепях молочных желез могут иметь изменения в размере, форме, эхотекстуре и эхогенности. В допплеровском режиме выявляются каудальная поверхностная надчревная артерия и внутригрудная лимфатическая васкуляризация в нормальных цепях молочных желез, а у кошек с опухолями выявляется периферическая неоваскуляризация или смешанные паттерны в опухоли молочной железы и ткани лимфатических узлов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Copyright © 2019 Sozvezdie