Physiological features of the antioxidant system of the Equus caballus organism of different genotypes


Cite item

Full Text

Abstract

In modern physiology, the features of the functional state of the body are increasingly being studied not in terms of breeds, age, and animal husbandry technologies, but in terms of DNA markers. Therefore, in this aspect, it is interesting to compare the functional state of the antioxidant system of the Equus caballus organism depending on the breed and DNA markers. The purpose of this study was to conduct a comparative analysis of the functional state of the antioxidant system of Equus caballus horses of different breeds and with different genotypes according to the GRM8 gene. The study of the physiological characteristics of the antioxidant system of the body of Equus caballus of Russian breeding was carried out from 2005 to 2023. The study involved 70 breeding stallions belonging to 9 breeds. The best superoxide dismutase activity was detected in the blood of stallions with the CC/AA genotype according to SNPrs395286150/394524550: 11.4 and 2.3% more ( p < 0.05) than in carriers of the CT/AG and TT/GG genotypes, respectively. Catalase (CAT) activity was at a comparable level but with significant differences. We observed the highest CAT activity in the blood of stallions with the CC/AA genotype according to SNPrs395286150/394524550, which is 1.8% more in carriers of the CT/AG genotype and 7.9% ( p < 0.05) more in carriers of the TT/GG genotype. Against this background, the activity of glutathione peroxidase (GPx) was the highest in the blood of stallions carrying the CT/AG genotype according to SNPrs395286150/394524550, which is 9.8% more ( p < 0.05) in stallions of the CC/AA genotype and 14.8% more ( p < 0.01) in stallions of the TT/GG genotype. The amount of malondialdehyde (MDA) was highest in carriers of the GG genotype according to SNPrs1147388106, which is 13.4% more ( p < 0.01) in carriers of the GA genotype and 2.6% more in carriers of the AA genotype according to SNPrs1147388106. The study of the functional state of the antioxidant system of the horse body, depending on the breed, also shows the presence of significant differences between breeds of different uses.

About the authors

Petrus K. Amulungu

RUDN University

Email: 1032205140@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0005-4310-7718

student, Department of Veterinary Medicine, Agrarian and Technological Institute

6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Aleksandr V. Tkachev

RUDN University; International Veterinary Academy

Author for correspondence.
Email: sasha_sashaola@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7721-5742
SPIN-code: 4852-0353

Doctor of Agricultural Sciences, Senior researcher, lecturer, International Veterinary Academy; Associate Professor; Department of Veterinary Medicine, Agrarian and Technological Institute, RUDN University

16 Zelenaya st., 140090, Dzerzhinsky, Russian Federation; 6 Miklukho-Maklaya st., Moscow, 117198, Russian Federation

Olga L. Tkacheva

International Veterinary Academy; Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Email: tkacheva.olga2017@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5573-6117
SPIN-code: 7638-9512

Candidate of Agricultural Sciences, lecturer, Technological College, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy

14 Pryanishnikova st., bldg. 6, 127434, Moscow, Russian Federation

References

  1. Duensing J, Stock KF, Krieter J. Implementation and prospects of linear profiling in the Warmblood horse. J Equine Vet Sci. 2013;34:360-368. doi: 10.1016/j.jevs.2013.09.002
  2. Tkachev AV, Tkacheva OL, Rossokha VI. Associated connection of erythrocitary antigens with characteristics of stallion semen after cryoconservation. Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya (Agricultural Biology). 2018;53(4):735-742. doi: 10.15389/agrobiology.2018.4.735eng
  3. Tkachev AV, Tkacheva OL, Rossokha VI. Cytogenetic status of mares (Equus caballus) of Ukrainian riding breed influences their fertility. Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya (Agricultural Biology). 2018;53(2):302-308. doi: 10.15389/agrobiology.2018.2.302eng
  4. Andersson LS, Larhammar M, Memic F, et al. Mutations in DMRT3 affect locomotion in horses and spinal circuit function in mice. Nature. 2012;488:642-646. doi: 10.1038/nature11399
  5. Stock KF, Jönsson L, Ricard A, Mark T. Genomic applications in horse breeding. Anim Front. 2016;6(1):45- 52. doi: 10.2527/af.2016-0007
  6. Kovalenko AM, Tkachev AV, Tkacheva OL, et al. Distal extremities diseases in dairy cattle related to qualitative and quantitative indicators of embryos obtained from donor cows. International Journal of Advanced Science and Technology. 2020;29(9S):1271-1282. Available from: http://sersc.org/journals/index.php/IJAST/ article/view/13540
  7. Koivula M, Strandén I, Su G, Mäntysaari EA. Different methods to calculate genomic predictions - comparisons of BLUP at the single nucleotide polymorphism level (SNP-BLUP), BLUP at the individual level (G-BLUP), and the one-step approach (H-BLUP). J Dairy Sci. 2012;95:4065-4073. doi: 10.3168/jds.2011-4874
  8. Kristjansson T, Bjornsdottir S, Sigurdsson A, et al. The effect of the ‘gait keeper’ mutation in the DMRT3 gene on gaiting ability in Icelandic horses. J Anim Breed Genet. 2014;131:415-425. doi: 10.1111/jbg.12112
  9. Collins J, Page L. The heritability of fertility makes world population stabilization unlikely in the foreseeable future. Evol Hum Behav. 2019;40:105-111. doi: 10.1016/j.evolhumbehav.2018.09.001
  10. Wolf JB, Brandvain Y. Gene interactions in the evolution of genomic imprinting. Heredity (Edinb). 2014 Aug;113(2):129-137. doi: 10.1038/hdy.2014.7
  11. Scherer A, Christensen GB. Concepts and relevance of genome-wide association studies. Sci Prog. 2016;99(1):59-67. doi: 10.3184/003685016X14558068452913
  12. Luessen DJ, Conn PJ. Allosteric modulators of metabotropic glutamate receptors as novel therapeutics for neuropsychiatric disease. Pharmacol Rev. 2022;74(3):630-661. doi: 10.1124/pharmrev.121.000540
  13. Takarada T, Hinoi E, Balcar V, et al. Possible expression of functional glutamate transporters in the rat testis. J Endocrinol. 2004;181:233-244. doi: 10.1677/JOE.0.1810233
  14. Takaki H, Kikuta R, Shibata H, et al. Positive associations of polymorphisms in the metabotropic glutamate receptor type 8 gene (GRM8) with schizophrenia. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2004;128B(1):6-14. doi: 10.1002/ajmg.b.20108
  15. Papas M, Catalan J, Fernandez-Fuertes B, et al. Specific activity of superoxide dismutase in stallion seminal plasma is related to sperm cryotolerance. Antioxidants (Basel). 2019;8:539-554. doi: 10.3390/antiox8110539
  16. Gautam A. Phenol-chloroform DNA isolation method. In: DNA and RNA Isolation Techniques for Non-Experts. Techniques in Life Science and Biomedicine for the Non-Expert. Cham: Springer; 2022. doi: 10.1007/978-3-030-94230-4_3
  17. Bucci D, Giaretta E, Spinaci M, et al. Characterization of alkaline phosphatase activity in seminal plasma and in fresh and frozen-thawed stallion spermatozoa. Theriogenology. 2016;85(2):288-295. doi: 10.1016/j. theriogenology.2015.09.007
  18. Recuero S, Fernandez-Fuertes B, Bonet S, Barranco I, Yeste M. Potential of seminal plasma to improve the fertility of frozen-thawed boar spermatozoa. Theriogenology. 2019;137:36-42. doi: 10.1016/j. theriogenology.2019.05.035
  19. Yeste M, Estrada E, Rocha LG, et al. Cryotolerance of stallion spermatozoa is related to ROS production and mitochondrial membrane potential rather than to the integrity of sperm nucleus. Andrology. 2015;3:395-407. doi: 10.1111/andr.291
  20. Shatha AW, Nada HA. Prevalence of Blastocystis hominis and Giardia lamblia parasites in patients of four regions in east-south Baghdad. Iraqi J Vet Med. 2011;35(2):74-84. doi: 10.30539/iraqijvm.v35i2.579
  21. Hade BF. Molecular sequencing and phylogenic analysis to virulence nmuc-1 gene in visceral larvae migrance. Iraqi J Agric Sci. 2020;51(3):894-902. doi: 10.36103/ijas.v51i3.1044
  22. Yousra A, Al-Sanjary RA. The molecular identification of diarrheagenic Escherichia coli (DEC) isolated from meat and meat products. Iraqi J Vet Sci. 2023;37(1):9-15. doi: 10.33899/ijvs.2022.133244.2192
  23. Ameer IA, Abdullah HB. Molecular and serological detection of Toxoplasma gondii in three species of wild birds of Babylon province, middle Iraq. Iraqi J Vet Sci. 2023;37(1):39-44. doi: 10.33899/ijvs.2022.133394.2219
  24. Al-Biatee ST, Hade BF, Al-Rubaie HM. Detect of the eggs of P. equorum in the feces of horses by traditional method and molecular techniques in Baghdad, Iraq. Iraqi J Vet Sci. 2024;38(2):245-250. doi: 10.33899/ijvs.2023.138252.2779

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».