The intensive development of animal husbandry and the current international requirements for obtaining ecologically safe, organic foods of agricultural production determine the need to find new means of animal health protection using natural raw materials. In this review, we aim to reveal the directions for obtaining such drugs that can potentially be used in veterinary medicine, as well as the modern principles of studying their pharmacodynamics. The available literature for the past ten years obtained from the electronic databases, such as PubMed, Web of Science, Springer, and Google Scholar has been analyzed. Methodical approaches to obtaining preparations from propolis, various plant raw materials, silkworm pupae, complex products based on metal nanoparticles and organic components have been considered. Along with this, the results of studying the pharmacokinetics of the above mentioned drugs in vitro and in vivo, as well as modern methods of studying their biological effects, including the molecular level using RT-PCR and western blotting, have been highlighted. The issue of studying pharmacodynamics in the context of preclinical studies of biological and pharmacological drugs, taking into account the principles of interspecies extrapolation of dose and its scaling, has also been raised. The presented material can provide new ideas for modern ecological means for animal protection development and determination of their pharmacodynamics characteristics on biological models of different levels
Keywords: biologically active drugs, propolis, silkworm pupae, metal nanoparticles
Lees P., Cunningham F. M., Elliott J. Principles of pharmacodynamics and their applications in veterinary pharmacology. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics. 2004. Vol. 27, No. 6. P. 397–414. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2885.2004.00620.x.
Asma S. T. et al. Natural products/bioactive compounds as a source of anticancer drugs. Cancers (Basel). 2022. Vol. 14, No. 24. P. 6203. DOI: https://doi.org/10.3390/cancers14246203.
Santos L. M. et al. Propolis: types, composition, biological activities, and veterinary product patent prospecting. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2020. Vol. 100, No. 4. P. 1369–1382. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.10024.
Viuda-Martos M. et al. Functional properties of honey, propolis, and royal jelly. Journal of Food Science. 2008, Vol. 73, No. 9. P. R117–R124. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2008.00966.x.
Asgharpour F. et al. Applying GC-MS analysis to identify chemical composition of Iranian propolis prepared with different solvent and evaluation of its biological activity. Caspian Journal of Internal Medicine. 2020. Vol. 11, No. 2. P. 191–198. DOI: https://doi.org/10.22088/cjim.11.2.191.
Ibrahim M. B. et al. Review of the phytochemical and pharmacological studies of the genus Markhamia. Pharmacognosy Reviews. 2016. Vol. 10, No. 19. P. 50–59. DOI: https://doi.org/10.4103/0973-7847.176547.
Коваленко Л. В. та ін. Проліферативна активність спленоцитів курчат при низькопатогенному грипі та застосуванні препарату «Вітастим». Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького. 2012. Вип. 14, № 3, ч. 1. С. 94–98. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvlnu_2012_14_3(1)__21.
Kovalenko L. V. et al. Effect of phytonutrient ‘Vitastim’ on chicken mucosal immunity against Low pathogenic avian influenza virus H4N6. Journal for Veterinary Medicine, Biotechnology and Biosafety. 2018. Vol. 4, No. 2. P. 17–24. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/jvmbb_2018_4_2_6.
Коваленко Л. В. Влияние препарата «Витастим» на синтез оксида азота при низкопатогенном гриппе птиц. Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини. 2014. Вип. 28, ч. 2: Ветеринарні науки. С. 579–582. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/pzvm_2014_28(2)__131.
Lee S. H. et al. Cinnamaldehyde enhances in vitro parameters of immunity and reduces in vivo infection against avian coccidiosis. British Journal of Nutrition. 2011. Vol. 106, No. 6. P. 862–869. DOI: https://doi.org/10.1017/S0007114511001073.
Kumari R. et al. Antibacterial, antioxidant and immuno-modulatory properties in extracts of Barleria lupulina Lindl. BMC Complementary and Alternative Medicine. 2017. Vol. 17, No. 1. P. 484. DOI: https://doi.org/10.1186/s12906-017-1989-4.
Williams A. R. et al. Dietary phytonutrients and animal health: regulation of immune function during gastrointestinal infections. Journal of Animal Science. 2020. Vol. 98, No. 4. P. skaa030. DOI: https://doi.org/10.1093/jas/skaa030.
Treml J. et al. Natural products-derived chemicals: breaking barriers to novel anti-HSV drug development. Viruses. 2020. Vol. 12, No. 2. P. 154. DOI: https://doi.org/10.3390/v12020154.
Kachur K, Suntres Z. The antibacterial properties of phenolic isomers, carvacrol and thymol. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2020. Vol. 60, No. 18. P. 3042–3053. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1675585.
Long X. et al. Protective effect of silkworm pupa oil on hydrochloric acid/ethanol-induced gastric ulcers. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019 Vol. 99, No. 6. Р. 2974–2986. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.9511.
Luo Y. et al. Regulation mechanism of silkworm pupa oil PUFAs on cholesterol metabolism in hepatic cell L-02. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2020. Vol. 100, No. 4. P. 1418–1425. DOI: https://doi.org/10.1002/jsfa.10115.
Трокоз В. О. Деякі показники неспецифічного імунітету та їх корекція у телиць біологічно активним екстрактом із лялечок шовкопряда. Біологія тварин. 2010. Т. 12, № 2. С. 431–435. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/bitv_2010_12_2_73.
Taneja P. et al. Advancement of nanoscience in development of conjugated drugs for enhanced disease prevention. Life Sciences. 2021. Vol. 268. P. 118859. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118859.
Стравський Я. С. та ін. Доклінічне дослідження наночастинок феруму. Медична та клінічна хімія. 2020. Т. 22, № 4. С. 17–24. DOI: https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.i4.11732.
Руденко О. П. та ін. Вплив комплексного нанометалоглобулінового препарату на гемопоез і білоксинтезуючу функцію печінки щурів. Ветеринарна медицина: міжвід. темат. наук. зб. 2014. Вип. 99. С. 129–132. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vetmed_2014_99_40.
Коваленко Л. В. та ін. Вплив комплексного пробіотично нанометалоглобулінового препарату на рівень показників неспецифічної резистентності курчат. Ветеринарна медицина: міжвід. темат. наук. зб. 2017. Вип. 103. С. 335–339. URL: http://www.jvm.kharkov.ua/sbornik/103/6_81.pdf.
Коваленко Л. В., Солодянкін О. С. Корекція вродженого імунітету інтактних та щеплених проти ньюкаслської хвороби курчат з використанням пробіотичного нанометалоглобулінового препарату. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2018. № 3(73). С. 31. DOI: https://doi.org/10.31548/dopovidi2018.03.031.
Коваленко Л. В. Оцінка стимулюючої дії наноаквахелатів германію на природну резистентність тварин. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Ветеринарна медицина, якість і безпека продукції тваринництва. 2012. Вип. 172, ч. 1. С. 203–209.
Федорук Р. С., Храбко М. І., Долайчук О. П. Вплив цитрату германію на імунофізіологічну активність організму щурів. Фізіологічний журнал. 2017. Вип. 63. № 2. С. 65–72. DOI: https://doi.org/10.15407/fz63.02.065.
Храбко М., Федорук Р., Храбко М. Метаболічні процеси в організмі самців щурів F1 у період випоювання «Наногерманію» цитрату і цитрату германію хімічно синтезованого. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2017. Вип. 75. С. 158–166. DOI: https://doi.org/10.30970/vlubs.2017.75.18.
Thiruvengadam M. et al. Synthesis, characterization and pharmacological potential of green synthesized copper nanoparticles. Bioprocess and Biosystems Engineering. 2019. Vol. 42, No. 11. P. 1769–1777. DOI: https://doi.org/10.1007/s00449-019-02173-y.
Sharma V., McNeill J. H. To scale or not to scale: the principles of dose extrapolation. British Journal of Pharmacology. 2009. Vol. 157, No. 6. P. 907–921. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1476-5381.2009.00267.x.
Fujiwara S. Humanized mice: a brief overview on their diverse applications in biomedical research. Journal of Cellular Physiology. 2018. Vol. 233, No. 4. P. 2889–2901. DOI: https://doi.org/10.1002/jcp.26022.
Marsden M. D. Benefits and limitations of humanized mice in HIV persistence studies. Retrovirology. 2020. Vol. 17, No. 1. P. 7. DOI: https://doi.org/10.1186/s12977-020-00516-2.
