Оценка общей и острой токсичности кормовой добавки на основе хитозана и диатомита In vivo

Хитозан и его производные также используются в фармацевтике в качестве вспомогательного вещества, носителя лекарственного средства или терапевтического агента. Исследование проводили на базе кафедры биохимии и физиологии ФГБОУ ВО СПБГУВМ. Выполнили систематическое обобщение литературы по токсикологическим исследованиям хитозана (in vitro и in vivo). Целью данного исследования явилась проверка безопасности кормовой добавки, содержащей хитозан, методами биотестирования на общую токсичность. Экспериментальный образец кормовой добавки был наработан на основе диатомита обожженного (0,3-0,7 мм) и концентрата водорастворимого хитозана. Токсичность при многократном введении in vivo. Определяли общую токсичность и острую токсичность на Danio rerio согласно ГОСТу 31674-2012 «Корма, комбикорма, комбикормовое сырьё. Методы определения общей токсичности». Инфузории содержались в среде Лозина-Лозинского, приготовленной по ГОСТу 31674-2012. Проводили оценку влияния водного экстракта на тест-систему в микроаквариумах, в качестве которых использовали иммунологические планшеты. Контроль за выживанием проводился с использованием светового микроскопа при увеличении 100х. Наблюдения осуществлялись, как и в контрольном растворе так и в водном экстракте через 30 мин, 1 час, 2 часа и 3 часа после начала эксперимента. Биотестирование проводилось с двойным повторением для каждой пробы. Выживаемость инфузорий через 3 часа в водном экстракте неразведенного образца составляет 83%; выживаемость инфузорий через 3 часа в водном экстракте разведенного образца составляет 83%. Результаты исследований показали, что представленный образец кормовой добавки, содержащей хитозан и диатомит, является нетоксичным (безвредным). В статье также обсуждаются возможные механизмы токсического действия хитозана и рекомендации по безопасному применению в ветеринарии.

1. Balykina A.B., Karpenko L.Yu., Kiyanchuk M.V., Nikonov I.N. Physiological and biochemical aspects of the application of Chitosan in veterinary medicine. International Bulletin of Veterinary Medicine. – 2025. – No. 3. – Pp. 385-277. (In Russ.)

2. Hematological characteristics in pregnant Saanen goats / P. Bokhan, A. Bakhta, L. Karpenko [et al.] // Reproduction in Domestic Animals. – 2019. – Vol. 54, No. S3. – Pp. 107-108. – EDN OXJEIU. (In Russ.)

3. Toxicological assessment of a biopreparation for composting / I. A. Makhnin, L. Yu. Karpenko, I. N. Nikonov [et al.] // Week of Science at IEIT: Proceedings of the AllRussian Conference, St. Petersburg, November 18–23, 2024. – St. Petersburg: Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University", 2024. – Pp. 230-232. – EDN KUXDFG. (In Russ.)

4. The effect of the mycotoxin eliminator "Elitox" on the immune profile of the offspring in pregnant cows in the last trimester of pregnancy / A. Kozitsyna, L. Karpenko,. Bakhta [et al.] // Reproduction in Domestic Animals. – 2018. – Vol. 53, No. S2. – P. 153. – YKVLI Publishing House

5. Meramo-Hurtado S, Ceballos-Arrieta N, Cortez-Caballero J, Leon-Pulido J, Gonzalez -Quiroga A, Gonzalez-Delgado A. Assessment of the internal safety of industrial production of chitosan microbeads modified with TiO2 nanoparticles. Biomolecules. April 13, 2021;11(4):568. doi: 10.3390/biom11040568. PMID: 33924286; PMCID: PMC8068982.

6. Salsabila S., Khairinisa M., Watoni N., Sufiawati I., Mohd Fuad V., Khairul Ikram N.K., Muchtaridi M. Toxicity of chitosanbased nanoparticles in vivo: a systematic review. Biotechnology of Artificial Cells Nanomed. 2025 December;53(1):1-15. doi: 10.1080/21691401.2025.2462328. Published on February 9, 2025. PMID: 39924869.

7. Abd El-Hack Y, El-Saadoni MT, Shafi Y, Zabermawi NM, Arif M, Batihah J, Hafaga AF, Abd El-Hakim YM, Al-Sagir AA. Antimicrobial and antioxidant properties of chitosan and its derivatives and their applications: a review. Int J Biol Macromol. 2020 Dec 1;164:2726-2744. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.08.153. Published on August 22, 2020. Published in: Int J Biol Macromol. 2025, March;293:139051. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.139051. Identification number: 32841671

8. Abdollahimaid F., Purani M., Mahdavi H., Mirzadeh H., Yunespour S., Moravvei H. Efficacy and Safety of Chitosan-Based Biocompatible Dressings Compared to Nanosilver Dressings (ActicoatTM) in the Treatment of Refractory Diabetic Wounds: A Randomized Clinical Trial. Dermatol., 2022 Sep;35(9):e15682. doi: 10.1111/publicationdate:15682. Epub, 2022, July 25. Identification number: 35778935.

9. Lagarto A,Merino N,Valdes O,Dominguez J,Spencer E,de la Paz N,Aparicio G. Safety assessment of chitosan and chitosan acid salts from the fungus panurilus argus Int J Biol Macromol. 2015 Jan; 72:1343-50. doi: 10.1016/j.ijbiomac. 2014.10.030. Epub 2014 October 24. PMID:25450835.

10. Naveed M,Phil left,Sohail m,Hasnat m,Baig MMFA,Ihsan au,Shumzaid m,Kakar mu,Mehmood t District,Akabar Dr,Hussain Mi, Zhou QG. Chitosan oligosaccharide (COS): an overview. Int J Biol Macromol. 2019 May 15;129:827-843. doi: 10.1016/j.ijbiomac. 2019.01.192. Epub 2019 Jan 29. PMID:30708011.

11. Hu YL, Qi W, Han F, Shao JZ, Gao JQ. Toxicity evaluation of biodegradable chitosan nanoparticles using a zebrafish embryo model. Int J Nanomedicine. 2011;6:3351-9. doi: 10.2147/IJN.S25853. Epub 2011 Dec 14. PMID: 22267920; PMCID: PMC3260029.

12. Boamah PO, Onumah J, Aduguba WO, Santo KG. Application of depolymerized chitosan in crop production: A review. Int J Biol Macromol. 2023 Apr 30;235:123858. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.123858. Epub 2023 Mar 4. PMID: 36871686.

13. Ait Hamdan Y, Ait Baba A, Azraida H, Kabdy H, Oudadesse H, Chait A, Rhazi M. In vivo evaluation by oral administration of chitosan combined with bioactive glass against cadmium-induced toxicity in rats. Int J Biol Macromol. 2024 Sep;276(Pt 1):133845. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.133845. Epub 2024 Jul 14. PMID: 39004258.

14. Baldrick P. The safety of chitosan as an pharmaceutical excipient. Regular toxicol herbs. 2010 Apr; 56 (3):290-9. doi:10.1016/j.yrtph. 2009.09.015. Epub 2009 Sep 27. PMID:19788905.

15. Pramanik S., Sali V. Interplay in Drug Delivery: A Review of Chitosan-Based Nanocarrier System. Int. J. Biol. Macromol. 2021;169:103-121. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.12.083.