به کارگیری پیوگلیتازون در جیره ی نشخوارکنندگان و اثر آن بر تخمیر شکمبه، برخی از فراسنجه های خونی و مصرف خوراک

STUDENT

DEGREE

YEAR

In the experiment1, voltametric determination of Piglitazone (PGT), as an alternative method, was tested, however this method does not respond. In the experiment 2, in vitro digestion of PGT, using Tilley and Terry method, and effects of PGT on digestion of some feedstuffs via Ankom Daisy Incubator II , was evaluated. The results showed that disappearance of 100 and 200 mg PGT was not significant after 48 h in vitro digestion. In addition, PGT has no adverse effects on in vitro digestion of some feedstuffs after 24 and 48 h incubation in Ankom Daisy Incubator II . These results indicated that unprotected PGT could be used in feeding of ruminants. For determination of appropriated dose of PGT in ruminant, bioavailability and some other pharmacokinetics parameters of PGT were assessed in experiment 3. A single intravenous (IV) or oral dose of PGT (10 mg/kg of body weight) was administered to 5 male sheep. Blood samples were collected at various time intervals and PGT concentration was measured by a validated high-performance liquid chromatography (HPLC) method. The data obtained were best fitted into a two-compartment model for the intravenous route, and non-compartmental approach for oral route. The bioavailability of PGT was obtained to be about 62%. After oral administration of PGT, highest drug concentration observed in plasma (C max ), the time (t max ) at which C max occurs, and half-life (t 1/2 ) were obtained to be 10.2 ± 1.3 µg/mL, 6.4 ± 0.3 h, and 4.42 ± 0.21 h, respectively. These data showed that PGT has a marked post-ruminal absorption which results in a noticeable bioavailability in sheep and apparently rumen microorganisms exert little degradation effect on PGT. In this study sheep used as a ruminant model, and prior to feeding of PGT in dairy cow, in experiment 4 a single oral dose of PGT (10 mg/kg) was administered to 3 non-pregnant dry cows. Blood samples were collected at various time intervals and PGT was detected by a validated HPLC method. In experiment 5, sixteen multiparous Holstein cows from 10 d before expected parturition until 30 after parturition were allocated in treatment and control group and were fed ad-libitum with same diet with and without PGT. Pioglitazone (4 mg/kg of body weight) was topdressed from -10 till +20 relative to parturition after morning feeding. Feeding of PGT increased dry matter intake (DMI) during the peripartum period (d ?5 to +5; P 0.05), however BCS, body weight, and net energy balance were not affected by treatment. There was no effect of feeding of PGT on milk yield and some milk composition for the first 30 d postpartum, however 4% fat-corrected milk, milk fat (% and kg/d), and total solids were increased in cows were fed PGT. Plasma non-esterified fatty acid (NEFA) concentrations tended to be decreased during the peripartum period ( P = 0.09) and decreased during the postpartum period (d +1 to +30; P 0.05), due to feeding of PGT, but other measured blood parameters (insulin, glucose, TG, cholesterol, and BHBA) were not affected by treatment. Postpartum NEFA:cholesterol ratio was higher in control group than treatment cows (P = 0.05). Effects of PGT administration on pregnancy duration, calf birth weight, and most plasma parameters of calves were not significant (P 0.05) however plasma TG concentration in calves of treatment cows was lower than control group calves (P 0.05). These results suggest that the potential of PGT to increase periparturient DMI and decrease plasma NEFA concentration of postparturient dairy cows may improve metabolic health in dairy cow. Keywords: Pioglitazone, Thiazoidinedione, bioavailability, transition cow

هدف از این آزمایش بکارگیری پیوگلیتازون – از خانواده ی تیازولیدین دایون ها که به عنوان ترکیبات حساس کننده ی انسولین و داروی درمان کننده ی دیابت نوع 2 انسان شناخته می شوند –به صورت خوراکی در جیره ی نشخوارکنندگان و بررسی اثرات آن بر برخی فراسنجه های خونی و مصرف خوراک در گاو شیری می باشد. در آزمایش نخست، تلاش هایی برای جایگزین کردن روش ولتامتری به جای روش HPLC، که تنها روش اندازه گیری پیوگلیتازون است، انجام شد ولی دست آوردی نداشت. در آزمایش دوم گوارش پذیری آزمایشگاهی پیوگلیتازون با روش تیلی و تری، و اثر پیوگلیتازون بر گوارش خوراک ها با بکارگیری دستگاه همانندساز شکمبه (انکوباتو دیزی2 آنکوم) بررسی شد و نیایج نشان داد که میزان ناپدید شدن 100 و 200 میلی گرم پیوگلیتازون پس از 48 ساعت معنی دار نبود (05/0 P ). فزون بر این، پیوگلیتازون اثر منفی بر گوارش پذیری یونجه، کنسانتره، سیلاژ ذرت و TMR، پس از 24 و 48 ساعت، نداشت(05/0 P ). نتایج آزمایش گوارش پذیری آزمایشگاهی نشان دادکه نیازی به پروتکت کردن پیوگلیتازون نیست، از این رو آزمایش پروتکت کردن پیوگلیتازون که از پیش، در نظر گرفته شده بود انجام نشد. از آن جا که احتمال تغییر ساختار پیوگلیتازون در شکمبه وجود دارد، برای اطمینان از ورود پیوگلیتازون به خون و نیز تعیین دوز مناسب پیوگلیتازون، آزمایش اندازه گیری زیست فراهمی پیوگلیتازون در گوسفند، به عنوان یک مدل نشخوارکننده، با 5 راس گوسفند نر نژاد نایینی با وزن و سن نزدیک به هم انجام شد. پس از تزریق پیوگلیتازون (10 میلی گرم در هر کیلوگرم وزن زنده)، خون گیری در زمان های صفر، 5، 15، و 30 دقیقه، 1، 5/1، 2، 4، 6، 8، 12، 18، 24، و 48 ساعت پس از تزریق انجام شد. پس از یک دوره ی استراخت 8 هفته ای، به گوسفندها پیوگلیتازون خوراکی (10 میلی گرم در هر کیلوگرم وزن زنده) خوارنده شد و خون گیری در زمان های صفر، 30، و 45، دقیقه، 1، 5/1، 2، 4، 6، 8، 12، 18، 24، و 48 ساعت پس از دادن پیوگلیتازون، انجام شد. غلظت پیوگلیتازون خون با روش HPLC اندازه گیری و داده ها با نرم افزار WINNONLIN آنالیز شدکه برپایه ی آن، به ترین مدل برای داده های تزریقی و خوراکی به ترتیب مدل دوکمپارتمنتی و نان کمپارتمنتال در نظر گرفته شد. زیست فراهمی پیوگلیتازون در گوسفند نزدیک 62 درصد و نیمه عمر آن، در روش تزریقی و خوراکی به ترتیب، 88/0 ± 04/4 و 21/0 ± 42/4 بود. در روش خوراکی، پیوگلیتازون پس از 4/6 ساعت (t max )، به بیش ترین غلظت (C max ) خود در خون (3/1 ± 2/10 میکروگرم در میلی لیتر) رسید. با توجه به اینکه آزمایش های پیشین با هدف فراهم آوردن امکان بکارکیری خوراکی پیوگلیتازون در گوسفند و گاو انجام شده بود، در آزمایش پایانی، اثر پیوگلیتازون خوراکی در گاوهای دوره ی انتقال بررسی شد ولی برای اطمینان از ورود پیوگلیتازون در خون گاو، پیش از انجام آزمایش پایانی، آزمایش دیگری با سه راس گاو شیری خشک ناآبستن، درست همانند مرحله ی خوراکی آزمایش زیست فراهمی گوسفند، برای شناسایی پیوگلیتازون در خون گاو انجام شد. خون گیری در زمان های صفر، 1، 2، 4، 6، 12، 24، و 48 ساعت پس از خوراندن پیوگلیتازون (10 میلی گرم در هر کیلوگرم وزن بدن) به گاوها، انجام و پیوگلیتازون، تنها در خون گاوها با روش HPLC شناسایی شد. پس از شناسایی پیوگلیتازون در خون گاو، آزمایشی با 16 راس گاو، برای بررسی اثر پیوگلیتازون خوراکی بر مصرف خوراک، برخی از فراسنجه های خونی و تولید وترکیب شیر در دوره ی انتقال طرح ریزی شد که با توجه به این که خوارندن پیوگلیتازون از 3 هفته پیش از زایش منجر به زایش زود هنگام در گاوها شد، پیوگلیتازون (4 میلی گرم در هر کیلوگرم وزن زنده) از روز 10 پیش از زایش تا 20 روز پس از زایش، به صورت سرک به گاوها داده شد. نتایج این آزمایش نشان داد که خوراک دهی پیوگلیتازون، مصرف ماده ی خشک را در پیرامون زایش (5 روز پیش از زایش تا 5 روز پس از زایش) افزایش داد (05/0 P ) ولی تاثیری بر کاهش وزن، BCS و بالانس منفی انرژی نداشت. تولید شیر تحت تاثیر تیمار قرار نگرفت ولی شیر تصحیح شده ی 4 درصد چربی (05/0 P =)، تولید و درصد چربی شیر، و کل مواد جامد (05/0 P ) در گروه تیمار بیش تر از شاهد بود. غلظت NEFA خون در گاوهایی که پیوگلیتازون دریافت کردند، در پیرامون زایش (5- تا 5+ نسبت به زایش) تمایل به کاهش (05/0 P =) داشت ولی پس از زایش کم تر از گروه شاهد بود (05/0 P ). نسبت NEFA به کلسترول در گروه تیمار کم تر از گروه شاهد بود (05/0 P =) و دیگر فراسنجه های خونی (انسولین، گلوکز، تری گلیسیرید، کلسترول و BHBA) تحت تاثیر تیمار قرار نگرفتند. خوراک دهی پیوگلیتازون در گاو، تاثیری بر وزن بدن گوساله ها و طول دوره ی آبستنی نداشت و تنها، تری گلیسرید خون گوساله های گروه تیمار در روز زایش، کم تر از گروه شاهد بود (05/0 P ). تفاوت معنی داری میان غلظت آنزیم های جگری ALT و AST، که شناساگر سلامتی جگر هستند، در خون گاوها و گوساله ها گروه شاهد و تیمار دیده نشد. نتایج این پژوهش نشان داد که پیوگلیتازن را می توان به صورت خوراکی در جیره ی نشخوارکنندگان به کار برد و خوراک دهی پیوگلیتازون در اواخر آبستنی و اوایل زایش می تواند بر مصرف خوراک و کاهش NEFA تاثیر مثبت بگذارد.