Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиолого-биохимические особенности атфазной активности крови и молока у продуктивных животных с различными типами обмена веществ в постнатальном онтогенезе

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биохимические особенности атфазной активности крови и молока у продуктивных животных с различными типами обмена веществ в постнатальном онтогенезе"

ФЕДОРОВА Елена Юрьевна

На правах рукописи

ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АТФАЗНОЙ АКТИВНОСТИ КРОВИ И МОЛОКА У ПРОДУКТИВНЫХ ЖИВОТНЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

03.03.01 - физиология 03.01.04 — биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

I СКТ 2014

Москва - 2014

005553028

005553028

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГБОУ ВПО МГАВМиБ)

Научные консультанты:

доктор биологических наук,

профессор Максимов Владимир Ильич

доктор ветеринарных наук,

профессор, академик РАН Василевич Федор Иванович

Официальные оппоненты:

Григорьев Василий Семенович - доктор биологических наук (03.03.01), профессор кафедры «Эпизоотология, патология и фармакология» ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», профессор.

Никанова Людмила Анатольевна - доктор биологических наук (03.03.01, 03.01.04), главный научный сотрудник отдела биохимических и химико-аналитических исследований ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства».

Шапошников Андрей Александрович - доктор биологических наук (03.01.04), зав. кафедрой биохимии и фармакологии ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный научно-исследовательский университет», профессор.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины».

Защита диссертации состоится « 22 » октября 2014 г. в 11 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 220.042.04 при ФГБОУ ВПО МГАВМиБ (109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГАВМиБ. Автореферат разослан «20» сентября 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Фомина В.Д.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время все большее значение приобретают вопросы, раскрывающие понимание взаимосвязи физиологических и биохимических процессов с деятельностью энергетических механизмов, проводником которых являются ферментные системы, их обеспечивающие. Для обеспечения физиологических и биохимических процессов и свойств живой клетки, органов и организма животного в целом необходим избирательный транспорт веществ и энергии в клетку из внешней среды, ведущую роль в котором играет активный транспорт, осуществляемый ферментными системами мембран (ионными насосами), интегральными белками которых являются АТФазы (Лысов В.Ф., 1977; Мороз A.M., 1984; Овчинников Ю.А., 1985; Маслова М.Н. и др., 1991; Skou J.C., 1992; Boyer P.! Walker D„ 1997; Решетов В.Б., 1998; Хаитов Р.И., 2000; Кармолиев Р.Х., 2002 2005; Мавров И.И. и др., 2002).

Транспортные аденозинтрифосфатазы чутко реагируют на изменение внутренней и внешней среды, регулируя интенсивность своей работы. В связи с этим в последнее время пристальное внимание уделяется проблемам регуляции активности Na+, К+-АТФазы (Кравцов A.B. и соавт., 2001; Батоцыренова Е.Г., 2005; Cheng et al., 1999; Therien et al., 1999, 2000; Pu X. et al., 2001, 2002; Zouzoulas et al., 2003; Flemming et al., 2003), выделению и изучению свойств белков, взаимодействующих с этим ферментом (Лопина О.Д., 2001; Акимова O.A. и соавт., 2003). Согласно современным представлениям Na+, К+-АТФаза является не только ионным насосом, но и рецептором, связывающим дигиталисоподобные факторы и передающим сигнал внутрь клетки (Haas et al., 2000; Schoner, 2002; Xie et al„ 2002, 2003).

Ионный состав внутриклеточной и внеклеточной среды имеет существенные различия в концентрации катионов натрия и калия. Создание градиента концентраций ионов натрия и калия по обе стороны мембраны осуществляется активным транспортом этих ионов против их электрохимических градиентов специальным ферментом - Na+, К+-АТФазой, использующей энергию макроэргических связей АТФ. Например, в кардиомиоцитах примерно 10-15% всей энергии расходуется на работу мембранных транспортных белков. Наибольшая активность Na\ К+-АТФазы обнаруживается в возбудимых и секреторных тканях: мозге, электрическом органе, почках, солевых железах. На активность Na+, К+-АТФазы существенное влияние оказывают многие факторы: соотношение ионов натрия и калия, количество доступного АТФ, возраст животных, условия содержания и кормления. Специфическими ингибиторами Na+, К+-АТФазы служат оуабаин (строфантин-G) и другие сердечные гликозиды, а также эндогенные дигиталисоподобные факторы (Силиванова Е.А., 2006; Кыров Д.Н., 2006 и др.; Харитонов Е.Л., 2003, 2007; Максимов В.И., 2002, 2006, 2008; Михайлов В.В., 2008; Swann A.C., 1985, Мосягин В.В., 2011).

Лактационная функция организма животного тесно связана с энергетическими процессами в молочной железе. Затраты энергии при

осуществлении процесса экструзии готового секрета очень велики, причем большая роль в этом отводится фосфатазам, обнаруживаемым на базальных плазматических мембранах секреторных клеток. Поскольку, в настоящее время доказано, что внутренний слой оболочки жирового шарика образуется из плазматической мембраны секреторной клетки молочной железы в процессе выведения секрета и подобно клеточной мембране представляет собой водонерастворимый липопротеидный комплекс, имеющий трехслойную структуру (Swope F.C., Brunner J.R., 1970; Вишняков С.И., 1989; Геннис Р.Б., 1997; Горбатова К.К., 2010; Гунькова П.И., 2012), можно с уверенностью утверждать, что активность транспортных АТФаз оболочек жировых шариков молока может характеризовать уровень метаболических процессов в молочной железе.

За последние годы накоплено большое количество сведений по изучению транспорта ионов и функционированию Mg2+-, Ca2+-, Na+, K+-, Н+-АТФаз (Кагава Я., 1985; Болдырев A.A. и др., 1985, 1998; Овчинников Ю.А., 1985; Skou J.C., 1992; Boyer P., Walker D„ 1997; Лопина О.Д., 1997, 1999, 2001; Schiener-Bobis G., 2002; Манукян Г.А., 2002; Jorgensen P.L. et al.,2003; Рубцов A.M., 2005; Рыжкова Г.Ф., 2005; Рубцов A.M., 2005; Дежкина И.В., 2008; Мосягин В.В., 2011).

Вместе с тем, следует отметить, что еще нет сведений о видовых особенностях влияния возраста и физиологического состояния на активность АТФаз молока различных видов продуктивных животных (коров, свиней), активность АТФаз мышечной ткани цыплят-бройлеров.

В "связи с этим очевидна актуальность исследования взаимосвязи активности АТФаз крови, молока и мышечной ткани с физиологическими и биохимическими процессами в этих системах в постнатальном онтогенезе у продуктивных животных с различными типами обмена веществ (крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров) в зависимости от физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом) и возрастом животных.

Цель работы. Целью настоящей работы явилось изучение взаимосвязи АТФазной активности в тканях (кровь, молоко, мышцы) различных видов сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота, свиней, цыплят-бройлеров) с их физиолого-биохимическим состоянием, обусловленным возрастом, породной (кроссовой) принадлежностью, разным обменом веществ и стадией лактации (крупный рогатый скот, свиньи).

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние количества эритроцитов, возраста, породы, ионов электролитов и специфического ингибитора (строфантина-G) на активность АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской пород.

2. Изучить влияние возраста, ионов электролитов и специфического ингибитора (строфантина-G), количества эритроцитов на активность АТФаз эритроцитов свиней крупной белой породы.

3. Изучить влияние возраста и кросса, ионов электролитов на активность АТФаз мембран эритроцитов цыплят- бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6».

4. Выявить активность АТФаз жировых шариков молока коров, особенности их функционирования в зависимости от количества и размера жировых шариков, возраста, стадии лактации, породной принадлежности животных, сезона года.

5. Выявить активность АТФаз жировых шариков молока свиней, особенности их функционирования в зависимости от возраста животных и периода лактации.

6. Выявить активность АТФаз мышечной ткани цыплят-бройлеров, особенности их функционирования в зависимости от возраста и кросса.

7. Установить видовые особенности функционирования АТФаз крупного рогатого скота, свиней, цыплят-бройлеров.

Научная новизна работы. На основании физиолого-биохимических исследований установлены своеобразные специфические изменения активности транспортных АТФаз в эритроцитах крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров, жировых шариках молока крупного рогатого скота и свиней.

Впервые установлено, что:

- активность АТФаз эритроцитов и жировых шариков молока зависит от своеобразия обмена веществ и энергии, связанного с морфофункциональными особенностями различных видов животных (крупного рогатого скота, свиней, цыплят-бройлеров);

существует достоверная (Р<0,001) статистическая зависимость активности общей АТФазы жировых шариков молока крупного рогатого скота и свиней от их количества и размера, причем эта зависимость проявляется у животных разных возрастов, во все периоды лактации и сезоны года;

- с возрастом происходит достоверное (Р<0,001) увеличение активности общей и Na+, К+-АТФазы молока коров черно-пестрой и симментальской пород, активность М§~+-АТФазы возрастает незначительно и недостоверно. Активность общей (Mg2+, Na+, К+-АТФазы) и Na+, К+-АТФазы жировых шариков молока крупного рогатого скота достоверно (Р<0,001) детерминирована возрастом на 56,5% и 41,6 % соответственно; достоверного влияния возраста на активность 1^2+-АТФазы не установлено. При этом, активность общей (Mg2+, Na+, К+-АТФазы) и М§2+-АТФазы жировых шариков молока коров достоверно (Р<0,01) детерминирована породной принадлежностью животных на 3,19 % и 8,8 % соответственно; достоверного влияния породы на активность Na+, К+-АТФазы не установлено;

- присутствие в среде ингибитора -строфантина-G достоверно (Р<0,05) детерминирует активность общей АТФазы оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота черно-пестрой породы на 81,59 %; молока коров симментальской породы- 81,6 % (Р<0,05). Ионы натрия достоверно (Р<0,05) детерминировали активность фермента на 28,0% в группе коров черно-пестрой породы, на 26,31 %- в группе симментальских животных, влияние ионов калия составило соответственно - 12,61% и 13,64 % (Р<0,05);

- активность АТФаз жировых шариков молока коров обусловлена периодом лактации животных, причем наиболее сильно выражена эта корреляция в случае общей К+-АТФазы) молока коров обеих групп (коэффициент корреляции в группе коров черно-пестрой породы составил 0,485403, в группе коров симментальской породы-0,438942). Наименее выраженная связь отмечена в случае К+-АТФазы (коэффициент корреляции в группе коров черно-пестрой породы составил 0,203328, в группе коров симментальской породы -корреляция не достоверна);

- активность исследованных АТФаз жировых шариков молока свиноматок повышается с возрастом, причем наиболее подвержена возрастным изменениям НС03-АТФаза (прирост активности составил 42,00 %), наименее-1^2+-АТФаза (прирост активности-13,01 %). Возраст свиноматок достоверно (Р<0,01) детерминирует активность №^2+-АТФазы оболочек жировых шариков молока на 54,98 %; К+-АТФазы- на 26,80 %; Са2+-АТФазы-на 94,36 %; НСОз -АТФазы- на 72,67 %;

- активность общей АТФазы жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы достоверно (Р<0,001) детерминирована присутствием в среде ингибитора- строфантина-в на 96,57 %; ионы натрия определяют активность фермента на 12,38%, ионы калия- на 68,85% с высокой степенью достоверности (Р<0,001)

- активность общей Ыа+, К+-) АТФазы достоверно (Р<0,01) детерминирована периодом лактации свиноматок на 22,45 %, активность АТФазы- на 15,02 %; достоверного влияния стадии лактации на активность

К+-АТФазы не установлено;

- существует достоверная (Р<0,001) статистическая зависимость активности общей АТФазы жировых шариков молока свиноматок от их количества и размера, причем эта зависимость проявляется у животных разных возрастов и на всех стадиях лактации;

- активность АТФаз эритроцитов крови цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,001) выше (Мя:+"АТФазы в 2,73 раза, ИаМО- АТФазы в 2,20 раза, Са2+~ АТФазы -в 2,76 раз, НС03'-АТФазы- в 3,08 раза), чем в группе свиней, и выше, чем в группе крупного рогатого скота соответственно в 6,64; 5,99; 6,83 и 7,65 раз;

- активность общей К+-), и К+-АТФаз жировых шариков молока свиней достоверно (Р<0,001) выше, чем у коров, что связано с видовыми особенностями метаболических процессов в молочной железе. Активности общей, М§2+- и К+-АТФазы молока достоверно (Р<0,001) детерминирована видовой принадлежностью животных на 95,57%; 92,09% и 82,27% соответственно.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненные исследования содержат новые решения актуальной научной проблемы выяснения становления физиолого-биохимических механизмов функционирования АТФазных ферментных систем различных видов продуктивных сельскохозяйственных животных.

Выявленные особенности физиолого-биохимических механизмов активного транспорта с участием АТФазных ионных насосов используются в Курском НИИ АППП РАСХН для оценки метаболического состояния крупного рогатого скота в хозяйствах Курской области, что способствует решению практических задач по созданию оптимальных условий эксплуатации животных, обеспечивающих полное проявление их генетических потенциальных возможностей, получения от них продукции.

Результаты исследований используются в ГНУ ВНИТИП Россельхозакадемии при корректировке систем содержания и схем кормления цыплят-бройлеров современных кроссов, а также в виде рекомендаций для оценки физиологического состояния птицы, с учетом генетического потенциала, возраста, продуктивности и скорости роста.

Выводы и практические рекомендации диссертации изучены специалистами комитета агропромышленного комплекса Курской области и использованы при подготовке основных направлений развития агропромышленного комплекса области до 2020 года.

Материалы диссертации внедрены на свиноводческих комплексах ЗАО «НУКЛЕУС», «Троицкий свинокомплекс».

Результаты исследований представлены в качестве учебных пособий и используются в учебном процессе при чтении и проведении лабораторно-практических занятий по биохимии и физиологии для студентов специалитета, бакалавриата и магистратуры в ФГБОУ ВПО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина.

По результатам исследований получен 1 патент и 2 авторских свидетельства на рационализаторские предложения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Физиолого-биохимические особенности активного транспорта ионов с участием К+-; Са2+- и НСОэ - АТФаз в организме крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров зависят от специфичности их обмена веществ.

2. Активность АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота, свиней, цыплят-бройлеров зависит от количества эритроцитов в крови, возраста и породы (кросса) животных.

3. Активность АТФаз жировых шариков молока коров и свиней зависит от количества и размера жировых шариков, возраста, породы, стадии лактации и сезона года.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены на: конференциях профессорско-преподавательского состава Курской государственной сельскохозяйственной академии имени проф. И.И. Иванова (Курск, 2005-2010); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 55-летию образования зооинженерного факультета Курской ГСХА им. проф. И.И.Иванова (Курск, 2008); VI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука -сельскому хозяйству» (Барнаул, 2011); Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в сельском хозяйстве» (Курск,2011); Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы

современной науки и образования» (Курск, 2011); III Съезде физиологов СНГ (Ялта, 2011 г.); VII съезде Казахского физиологического сообщества с международным участием: «Современная физиология: от клеточно-молекулярной до интегративной- основа здоровья и долголетия», посвященная 100-летию академиков АН КАЗССР Н.У.Бузановой и Ф.М. Мухамедгалиева (Алматы, 2011); Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования» (Курск, 2012 г.); Международной научной конференции «Научное и кадровое обеспечение инновационного развития агропромышленного комплекса» (Казань, 2013), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы незаразной патологии и терапии» (Оренбург, 2013); XXII Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова (Волгоград, 2013).

По материалам диссертации опубликованы 37 работ, в том числе: 1 -патент на полезную модель, 2- рационализаторских предложения, 2-монографии, 2-учебных пособия с Грифом УМО ВУЗов РФ по образованию в области зоотехнии и ветеринарии, 14 - научных статей в рецензируемых печатных изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Основные материалы, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.

Выражаю научным консультантам и своим коллегам глубокую благодарность и признательность за оказанную помощь.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 229 страницах машинописного текста, иллюстрирована 64 таблицами и 113 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения собственных результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 334 источника, в том числе 166 отечественных и 169 иностранных, приложений.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в 2009...2013 г.г. на базе кафедры физиологии животных имени А.Н. Голикова ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» на физиологически здоровых животных, принадлежащих Курскому НИИ агропромышленного производства Россельхозакадемии, «Троицкому свинокомплексу», племенному заводу ЗАО «НУКЛЕУС» «ГК Агро-Белогорье», птицефабрике «Курская».

Для решения поставленных задач работу с экспериментальными животными выполняли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к приказу министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 7550) и Хельсинской Декларацией 2000 г.

Объем исследований представлен в таблице 1, общая схема исследований - на рисунке 1.

Таблица 1. Количество и возрастные группы исследованных животных

Возраст Количество, голов Живая масса

Крупный рогатый скот черно-пестрой породы

6 мес. 10 146-189 кг

12 мес. 10 221-253 кг

24 мес. 10 385-439 кг

27 мес. 10 410-485 кг

3 года 10 504-536 кг

4 года 10 552-606 кг

Крупный рогатый скот симментальской породы

6 мес. 10 149-186 кг

12 мес. 10 226-259 кг

24 мес. 10 410-468 кг

27 мес. 10 421-497 кг

3 года 10 519-552 кг

4 года 10 566-612 кг

Свиньи крупной белой породы

2 мес. 10 18-21 кг

6 мес. 10 75-85 кг

12 мес. 10 112-128 кг

2 года 10 173-188 кг

3 года 10 226-253 кг

Цыплята-бройлеры кросса «Бройлер-6»

15 сут 40 175-234 г

60 сут 40 1530-1875 г

Цыплята-бройлеры кросса «15А»

10 сут 40 264-298 г

20 сут 40 723-859 г

30 сут 40 1035-1260 г

40 сут 40 2063-2308 г

Материалы исследований. Для решения поставленных задач проведено:

1. Изучение активности АТФазных ферментных систем эритроцитов, тканей крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров. Кровь для исследований отбирали у крупного рогатого скота - из яремной вены, у свиней - из вены хвоста путем надрезания его вентральной части. Кровь стабилизировали гепарином из расчета 4-6 единиц на 1мл крови.

У цыплят-бройлеров кровь отбирали из вен шеи и из подкрыльцовой вены. Кровь стабилизировали средой Алсвера.

Стабилизированную кровь в термосе со льдом (+4°С) доставляли через 20-30 мин в лабораторию для последующего анализа.

Рнс.1. Схема исследований

Отделение эритроцитов от плазмы проводили путем центрифугирования в рефрижераторной центрифуге (+4...10°С) в течение 30 мин при 3000 оборотах. Эритроциты после отделения от плазмы двукратно отмывали физиологическим раствором.

Фрагменты скелетной мускулатуры брали у цыплят в количестве 2-5 г и сразу же помещали в термос со льдом для транспортировки в лабораторию.

2. Изучение активности АТФазных ферментных систем жировых шариков крупного рогатого скота и свиней. Пробы молока у крупного рогатого скота отбирали пропорционально суточному удою, у свиней - после внутривенного введения 10... 12 ЕД окситоцина из каждой функционирующей доли молочной железы.

Физиолого-биохимические методы исследований. 1. Физиологическое состояние крупного рогатого скота, свиней и птиц, в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и генетического потенциала (порода, кросс) оценивали общепринятыми в клинической практике методами - определение температуры тела, частоты пульса и дыхательных движений в минуту, массы тела (В.Ф. Лысов, 1977, 2004; А.И. Кузнецов, 2003).

2. Количество и размер эритроцитов в крови крупного рогатого скота и свиней определяли в электронном счетном аппарате «Целлоскоп» и сканирующем проточном цитометре (СПЦ). Количество и размер жировых шариков в молоке крупного рогатого скота и свиней определяли по методике Н. Н. Липатова (К.К.Горбатова, 2010).

3. Выделение мембран эритроцитов крупного рогатого скота и свиней проводили гемолизом эритроцитарной массы в 0,4 M трис HCl с осаждением мембран центрифугированием при 15 000 об/мин (Dodge J.T., Mitchell С., Hanahan. D.J., 1963). Выделение цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят бройлеров осуществляли методом 3-х кратного замораживания-оттаивания в растворе сахарозы (р=1,176), содержащем 50 ммоль-л"1 трис-Н2504 буфер (pH 7,4) с последующим центрифугированием в течение 30 мин при 1000 об/мин (Ю.Г. Шкорбатов, В.Г.Шахбазов, 1982, 1992; J. Chauveau, Y. Moule, С. Rauiller, 1956; V. Seligy, M. Miyagi, 1969).

4. Выделение мембран жировых шариков из молока, предназначенного для определения АТФазной активности, проводили по методике, описанной в работе В.Н.Кириленко (1989). Отобранное молоко центрифугировали при 3 000 об/мин в течение 30 мин при температуре 30° С. Полученные сливки подвергали четырехкратной отмывке в 0,05 M трис - HCl буфере, содержащем 0,15 M NaCl и 0,25 M сахарозы (буфер А). Отмытые сливки нормализовали до содержания жира 35 % и вручную сбивали в масло. Полученную при этом пахту, подвергали четырехкратной отмывке в 0,05 M трис - HCl буфере (pH 7,5), содержащем 0,09 M KCl (буфер Б). Отмытую пахту центрифугировали при 105 000 об/мин в течение 60 мин при температуре 5 °С. Отмытые мембраны жировых шариков ресуспендировали в буфере Б до содержания 50 мг сухой массы мембран в 1 мл суспензии и использовали для определения АТФазной активности.

5. АТФазную активность определяли методами: a) K.S. Keeton et al., 1972, в среде, содержащей 150 мМ NaCl; 5,0 мМ КС1; 25 мМ трис-HCl; рН - 8,0, 3 мМ Na2AT®, 3 мМ MgCl2; пробы инкубировали в течение 45 мин при температуре 37°С. При определении Mg2+-ATOa3bi, (оуабаиннечувствительной) в субстратную среду вводили 10"4 М оуабаина (строфантин-G); б) А.Т. Иващенко и др.,1981. При этом активность Mg2+ - АТФазы определяли в 50 мМ TpHC-H2S04 буфере (рН 7,4) содержащем 60 мМ NaCl, 2 мМ АТФ и 2 мМ MgCk Активность Na+, К+ - АТФазы измеряли в той же среде, заменяя 15 мМ NaCl на 15 мМ КС1. Са2+-АТФазную активность определяли, внося в среду SxlO"4 М СаСЬ. Уровень НС03"-АТФазной активности оценивали при замене 30 мМ NaCl на 30 мМ NaHCOj.

Активность АТФаз оценивали по приросту неорганического фосфата после инкубации и выражали в наномолях неорганического фосфата (Фн) отщепленного 1 мг белка в 1 мин.

6. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрическим методом (Кондрашова М.Н. и др., 1965) при длине волны 390 нм и по методу Чена (1957) в модификации A.M. Казеннова и соавт. (1984).

7. Концентрацию белка в мембранном материале определяли методом Lowry et al (1951) и методом Варбурга и Кристиана (Досон Р., 1991), экстинкцию измеряли при длине волны 260 и 280 нм.

8. Белковые фракции молока оценивали методом ионно-обменной хроматографии, на разработанную для этих целей лабораторную установку нами получен патент на полезную модель №131570 «Устройство для ионообменного разделения белковых фракций молока и их количественного определения» (Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин, В.И.Максимов, Ф.И.Василевич).

9. Полученные в ходе исследований данные подвергались биометрической обработке (Э. Корниш-Боуден, 1983; С.Д. Варфоломеев, 1999; К. Дерффель,1994; К. Геккелер и др., 1994; В.И. Крутов, 1989, Н.Я. Макарова, В.Я. Трофимец, 2002, А.Н. Кутейников, 2008) на ПЭВМ с использованием MS Excel и STATISTICA 6,0.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Физиологические показатели у животных разных видов и закономерности их изменения с возрастом

Для определения состояния как организма в целом, так и его отдельных систем важными являются физиологические показатели, такие как температура тела, частота пульса и частота дыхательных движений. Данные параметры обязательны при наблюдении за животными, они зависят от возраста животного и меняются в процессе онтогенеза.

Как показали наши исследования, физиологические показатели крупного рогатого скота, свиней и цыплят-бройлеров на всех этапах развития находились в пределах нормы (В.Ф. Лысов, Т.В. Ипполитова, В.И. Максимов, Н.С. Шевелев, 2012). В процессе онтогенеза данные параметры претерпевают ряд изменений, которые соотносятся с возрастными изменениями в организме животных и отражают определенную стадию их развития. Все полученные

данные позволяют сделать вывод о возможности использования изученных групп животных для дальнейших исследований.

3.2 АТФазная активность эритроцитов и молока крупного рогатого скота и взаимосвязь с физиологическими и биохимическими процессами в крови и молоке 3.2.1 Активность АТФаз мембран эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской породы

Влияние возраста и ингибитора-строфантина-G на АТФазную активность эритроцитов. Отмечено достоверное (Р<0,001) возрастное снижение активности общей (Mg2+, Na+, К+-) АТФазы, Mg^-АТФазы и Na+, К+-АТФазы (метод Keeton, K.S., 1972) эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской пород, что можно объяснить «увеличением микровязкости мембран эритроцитов при их старении» (Ли C.B. и др., 1982), «снижением в них количества АТФ на 20%» (Bartosz G., 1982). Так, в группе коров черно-пестрой породы наибольшее снижение наблюдается по активности Na+, К+-АТФазы- 21,2 %, наименьшее- по активности Mg2+-АТФазы -11,9 %. В группе симментальских животных наибольшее возрастное снижение характерно для активности Mg2+-ATOa3bi- 17,49 %, наименьшее снижение -для активности Na+, К+-АТФазы -15,23 %, что подтверждается результатами корреляционного анализа (таблица 2). Выявленная межпородная разница по активности Mg2+, Na+, K+-, Mg2+-H Na+, К+-АТФазы недостоверна (P>0,05).

Таблица 2. Результаты корреляционного и регрессионного анализа влияния

возраста крупного рогатого скота на АТФазную активность эритроцитов

Показатель Mg"+,Na+, К+-АТФаза Mg2+-AT®a3a Na+, К+-АТФаза

Черно-пестрая порода

Коэффициент возрастной корреляции -0,755** -0,604** -0,555*

Уравнение регрессии у=3,24-0,03-х у=1.92-0,01х v=l,32-0,01-х

Симментальская порода

Коэффициент возрастной корреляции -0,695* -0,573* -0,314**

Уравнение регрессии у=3,07-0,03-х у=1.99-0,02х у=1,07-0,01-х

*- Р<0,05; **- Р<0,01

Двухфакторный дисперсионный анализ, независимыми факторами при котором служили возраст (фактор А) и наличие в среде инкубации строфантина-в (фактор Б), показал, что возраст достоверно (Р<0,05) детерминирует активность общей АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской породы на 3,2% и 3,5% соответственно. Коэффициенты детерминации активности общей АТФазы строфантином-Б составили соответственно 92,8% и 90,5% (Р<0,05).

Влияние концентрации ионов натрия и калия на АТФазную активность эритроцитов. Исследования показали, что ионы натрия и калия оказывают стимулирующее действие на активность АТФазы в разных

диапазонах концентраций, так максимальная активность общей АТФазы эритроцитов крови крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской пород отмечается при концентрации калия в среде 20 ммоль-л"1 и концентрации натрия 130 ммоль-л"1. .

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что в группе коров черно-пестрой породы ионы натрия детерминировали активность фермента на 85,9%, ионы калия- на 87,0%; в группе симментальских животных-коэффициент детерминации ионами натрия составил 82,2%, ионами калия -67,8% (Р<0,001).

Из полученных результатов следует, что ионы натрия играют основную регуляторную роль в активности фермента, что позволяет предположить, что величина транспорта веществ, а, следовательно, и активность АТФазы существенно зависит от количества натрия в плазме крови.

Влияние возраста и породной принадлежности животных на АТФазную активность эритроцитов. Установлены достоверные (Р<0,01) возрастные отличия активности Mg2+-, Na+, K+-, Ca2+- и НС03'-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской породы; причем, максимальная активность исследованных ферментов в обеих группах животных отмечена в возрасте 6 месяцев, минимальная- 24 месяцев.

Наибольшее возрастное снижение активности было установлено для Na+, K+-, и НС03"-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой (27,9 % и 27,0 % соответственно) и симментальской пород (27,0 % и 27,6 % соответственно), что «связано с угасанием метаболических процессов при созревании эритроцитов» (J. Brody, К. Engel, 1964; И.А. Болотников, Ю.В. Соловьев,1980) (рисунки 2,3).

Мд2+-АТФаза = 2,4983*ехр(-0,0128'х) Na\K '-АТФаэа = 3,3938*ехр(-0,0163*х) Са2+-АТФаза = 2,5341 *ехр(-0,0125*х) НСОз -АТФаза - 3,8655*ехр(-0,0184*х)

Возраст, мес

Рисунок 2. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы

3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2

4 6 8 10 12 14 16 1В 20 22 24 26

Возраст, мее

Рисунок 3. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы

Двухфакторный дисперсионный анализ подтвердил, что активность , Ыа , К+-, Са"+- и НС03"-АТФаз достоверно (Р<0,01) детерминирована возрастом животных: на 66,1; 86,8; 55,9 и 85,2 % соответственно. Влияние породной принадлежности животных достоверно (Р<0,01) только в случае м1~ "и К+-АТФаз, коэффициенты детерминации составили соответственно 0,096 и 0,026; совместное достоверное (Р<0,05) влияние факторов выявлено в случае Са2+" АТФазы -8, 5 % (таблица 3).

Таблица 3. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа влияния

возраста и породы крупного рогатого скота на АТФазную активность ___ эритроцитов _

Фактор Ка+,К+" Са"4" НСОз"

Возраст (А) 0,661** 0,868** 0,559** 0,852**

Порода (Б) 0,096** 0,026** 0,001 0,032

А+Б 0,005 0,002 0,085* 0,002

Влияние количества и диаметра эритроцитов крупного рогатого скота на их АТФазную активность. Исследованиями установлена достоверное (Р<0,05) влияние количества и диаметра эритроцитов крови крупного рогатого скота на их АТФазную активность, причем, эта зависимость проявляется у животных разных возрастов. Так, АТФазная активность эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской пород достоверно (Р<0,05) положительно коррелирует с их количеством в крови. Так, в группе коров черно-пестрой породы в возрасте 6 и 24 месяцев коэффициенты

Мд г+-АТФаза = 2,42'ехр(-0,0169'к) N8 *,К *-АТФаза = 3,2065"ехр(-0,0158"х)

Са 2*-АТФаза = 2,2986-ехр(-0,005-х) НСО з'-АТФаза = 3,6683*ехр(-0,01в3-х)

корреляции между изучаемыми показателями составили 0,644 и 0,827 соответственно. Аналогичная закономерность выявлена и в группе симментальских животных 6 и 24 месяцев -коэффициенты корреляции составили соответственно 0,211 и 0,536.

Кроме того, установлена достоверная (Р<0,05) положительная корреляционная связь между диаметром эритроцитов коров и их АТФазной активностью. Наиболее сильная положительная корреляционная связь отмечена в группе 6- и 12-месячных животных черно-пестрой породы (коэффициенты корреляции 0,888 и 0,943 соответственно).

Достоверного влияния количества эритроцитов в крови крупного рогатого скота обеих пород на их АТФазную активность в возрасте 12 месяцев не выявлено.

Таким образом, проведенные исследования показали, что АТФазная активность эритроцитов крови крупного рогатого скота с различной степенью достоверности зависит от количества и размера эритроцитов, возраста и породной принадлежности животных, присутствия в инкубационной среде ингибитора - строфантина в, концентрации ионов натрия и калия.

3.2.2 Активность АТФаз оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской породы

Влияние возраста крупного рогатого скота на АТФазную активность жировых шариков молока. Отмечено, что с возрастом происходит достоверное (Р<0,001) увеличение активности общей и Ыа+, К+-АТФазы молока коров черно-пестрой и симментальской пород, активность М§2+-АТФазы возрастает незначительно и недостоверно (рисунки 4 и 5 ).

35

зо

25

20 15 10

5 0

26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

возраст, мес

Рисунок 4. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз жировых шариков молока коров черно-пестрой породы

активность Мд -АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин = 13,6369"ехр(0,003'х) активность Ыа'.К'-АТФазы. нмоль Фн/мг белка в мин = 3,9664*ехр(0,0213*х) активность Мд^.Ма'.К'-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин = 17,0272*ехр(0,0095"х)

активность Мд2+-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин

активность Ма\К*-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин

л активность Мд2+,Ыа*,К+-АТФазы, нмоль Фн/мгбелка в мин 8

л ________

? ~

О 3 Я

о о у

о о □ и и '"1

т _————"~ " и |Ч

активность Мд2*-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин = 14,2045'ехр(0,0033*х) активность №*,К*-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин = 3,7048*ехр(0,023"х) активность Мд2*,Ма*,К*-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин = 17,7207"ехр(0,0094*х)

30 25

20

15 10

5

О

26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

возраст, мес

Рисунок 5. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз жировых шариков молока коров симментальской породы

Установлено, что наибольшие изменения с возрастом претерпевает активность Иа+,К+-АТФазы (в группе животных черно-пестрой породы -52,92 %, в группе симментальских животных-51,50 %), наименьшие -активность общей АТФазы-в группе животных черно-пестрой породы -21,85

%, в группе симментальских животных-21,35 %.

Двухфакторный дисперсионный анализ влияния возраста и породы крупного рогатого скота на активность общей (1^2+, К+-) АТФазы, ]У^2+- и К+-АТФаз оболочек жировых шариков молока, показал, что возраст коров оказывал достоверное (Р<0,001) влияние на активность общей и Ыа+, К+-АТФазы молока- коэффициенты детерминации составили 56,5% и 41,6 % соответственно. Достоверного влияния возраста животных на активность АТФазы молока не установлено.

Таблица 4. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа влияния возраста и породы крупного рогатого скота на активность АТФаз оболочек

жировых шариков молока

Коэффициенты детерминации М82+, Иа+, К+-АТФаза АТФаза Ма+, К+-АТФаза

фактор А (возраст) 0,564581** 0,092868 0,416014**

фактора Б (порода) 0,031923** 0,088328** 0,000924

совместное влияние факторов 0,000758 0,002606 7,7Е-06

активность Мд2+-АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин 44 ч активность Ма+,К*-АТФазы, нмоль Фн/мгбелка вмин \ активность Мд2*,N8*.К'-АТФазы. нмоль Фн/мгбелка вмин

**-Р<0,01

Активность общей (М^2+, Ыа+, К+-) АТФазы и Mg2+-ATФaзы достоверно (Р<0,01) детерминирована породной принадлежностью животных на 3,19 % и 8,8 % соответственно. Достоверного влияния породы на активность Ыа+, К+-АТФазы не установлено. Совместного достоверного влияния факторов (возраста и породы) на активность всех исследованных АТФаз не выявлено (таблица 4).

Двухфакторный дисперсионный анализ влияния возраста и присутствия в инкубационной среде ингибитора-строфантина-й на активность транспортных аденозинтрифосфатаз оболочек жировых шариков молока коров, показал, что в группе животных черно-пестрой породы активность общей (М§2+,№+,К+-) АТФазы достоверно (Р<0,001) детерминирована возрастом животных лишь на 6,585 %, в группе симментальских животных -на 6,02%.

Наибольшее влияние на активность общей (Р^2+,Ыа+,К+-) АТФазы жировых шариков молока коров обеих пород оказывает строфантин-О (коэффициенты детерминации 0,8159 и 0,8161 соответственно). Достоверное (Р<0,05) совместное влияние возраста и строфантина-в на активность АТФазы молока составило 3,44% в группе коров черно-пестрой породы и 2,5%- в группе симментальских коров.

Полученные данные свидетельствуют о возрастной положительной динамике транспорта ионов и, сопряженного с ним, транспорта предшественников компонентов молока в секреторных клетках молочной железы.

Влияние периода лактации на АТФазную активность жировых шариков молока. Исследования, проведенные на крупном рогатом скоте черно-пестрой и симментальской пород, позволили установить, что активность общей (1У^2+,Ыа+,К+-) АТФазы, 1У^2+- и Ка+,К+-АТФазы оболочек жировых шариков молока изменялась в течение лактации неоднозначно, являясь критерием уровня продуктивности и синтеза основных компонентов молока (рисунки 6 и 7).

Рисунок б.Динамика активности АТФаз молока крупного рогатого скота черно-пестрой породы в различные периоды лактации

Рисунок 7.Динамика активности АТФаз молока крупного рогатого скота

симментальской породы в различные периоды лактации Так, наименьшая активность всех АТФаз характерна для начала лактации (10-е сутки), наибольшая — для середины лактации (160-е сутки), что обусловлено происходящей перестройкой ферментативной активности, направленной, прежде всего, на образование молока и находит отражение в лактационной кривой.

^ Отмечено, что межпородных достоверных отличий активности общей (мё~+> Ма+> К+-) АТФазы, и №+, К+-АТФазы оболочек жировых шариков

молока в течение лактации не наблюдается.

Результаты сравнительного анализа исследованных АТФаз свидетельствуют 0 том, что наибольшее влияние сутки лактации оказывают на активность ]У%2+, №+, К*-АТФазы, наименьшее- на активность №+, К*-АТФазы оболочек жировых шариков молока коров черно-песлрой и симментальской пород. По активности изучаемые ферменты молока коров обеих пород можно расположить в следующей возрастающей последовательности: общая (Ме2+ К*"-) АТФаза, М£2+- АТФаза и №+,К*-АТФаза Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что активность общей и Л^~+-АТФаз оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота на 44,73 и 33,82 % детерминирована периодом лактации со степенью достоверности Р<0,05. Достоверное влияние породной принадлежности животных наиболее выражено в случае Ъ^2+-АТФазы (9,98 %). Достоверного влияния периода лактации и породы животных на активность № , К -АТФазы, а также совместного влияния факторов на активность всех исследованных АТФаз не выявлено (таблица 5).

Таблица 5. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа влияния стадии лактации и породы крупного рогатого скота на АТФазную активность

жировых шариков молока

Коэффициенты детерминации К+-АТФаза 1^2+-АТФаза К+-АТФаза

фактор А (стадия лактации) 0,447272* 0.338148* 0,063437

фактора Б (порода) 0,074165* 0,099774* 0,001022

совместное влияние факторов 0,002442 0,001281 0,00073

*- Р<0,05

Двухфакторный дисперсионный анализ, при котором независимыми факторами служили период лактации (фактор А) и строфантин-в (фактор Б), показал, что активность общей (М£2+, К+-) АТФазы оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота симментальской породы на 89,5 % детерминирована строфантином- в и лишь на 4,3% периодом лактации с высокой степенью достоверности (Р<0,001). В группе коров черно-пестрой породы активность общей АТФазы жировых шариков молока была детерминирована на 89,59% строфантином-в и на 4,66% стадией лактации (Р<0,001). Достоверного совместного влияния факторов для обеих групп животных не выявлено.

Влияние сезона года на АТФазную активность жировых шариков молока. Установлено, что наибольшей активностью в молоке коров черно-пестрой и симментальской пород отличается Иа+, К+ - АТФаза, наименьшей -НС03" - АТФаза; причем максимум активности всех исследованных АТФаз приходится на зимние месяцы, минимум -на весенние (таблица 6).

Выявленная нами низкая АТФазная активность весеннего молока коров обеих пород, очевидно, обусловлена ухудшением качества кормов, отсутствием на протяжении длительного периода моциона, солнечного облучения, а также физиологическим состоянием животных в весенние месяцы.

Повышение активности транспортных ферментативных систем, а, следовательно, и интенсивности обмена веществ в организме животных обеих пород в осенний и начальный зимний периоды связано с высоким уровнем накопления питательных веществ в организме, а также с периодом лактации. Аналогичная закономерность наблюдается и в изменении качества молока коров сравниваемых пород, обусловленного в первую очередь его химическим составом.

Таблица 6. Сезонная динамика АТФазной активности жировых шариков

молока крупного рогатого скота

Показатели Сезон года

Зима Весна Лето Осень

Черно-пестрая порода

Мя'+-АТФаза 16,067±0,68 12,195+1,43 15,24+1,89 15,864+1,50

К+-АТФаза 26,07±1,89" 19,64+1,48" 21,39+1,56" 24,39+1,93"

Са2+-АТФаза 18,005±1,70* 14,30±1,75* 15,29±1,69 16,77+1,15

НСОз-АТФаза 15,79+1,06 11,18+1,47 14,72±1,04 15,02±1,32

Симментальская порода

М§2+-АТФаза 16,817+0,786 13,766±0,515 15,234+1,31 16,09+1,12

Иа\ К+-АТФаза 28,66±1,222"* 21,84±1,63" 24,16±2,08" 27,33±1,68"

Са2+-АТФаза 20,65±0,665" 15,59+0,51 16,55+0,51 16,81+1,76

НСОз-АТФаза 17,31±0,543 12,20±1,43 14,74+1,93 15,79+1,93

*"Р<0,05; **"Р<0,01; ***"Р<0,001 по сравнению с активностью Р\^+-АТФазы

Двухфакторный дисперсионный анализ (таблица 7) показал, что активность М§2+-, Иа+, К+- , Са2+- и НС03"-АТФаз оболочек жировых шариков

молока крупного рогатого скота с высокой степенью достоверности (Р<0,001) детерминирована сезоном года. Влияние породной принадлежности животных достоверно (Р<0,05) наиболее выражено в случае Иа+, К+- АТФазы, коэффициент детерминации составил 0,1561. В случае остальных АТФаз влияние породы животных незначительно (3,3-8,8 %). Достоверного совместного влияния сезона года и породы животных на активность исследованных АТФаз не выявлено.

Таблица 7. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа влияния сезона года и породы крупного рогатого скота на АТФазную активность оболочек жировых шариков молока

Коэффициенты детерминации

Щ1^ АТФаза

Ыа+, К+-АТФаза

Та3^ АТФаза

НС03-АТФаза

фактор А (сезон года)

0,414259***

0,606147* *

0,542683***

0,622813***

фактора Б (порода)

0,036816*

0,156116*

0,08807*

0,03326*

совместное влияние факторов

0,006053

0,001716

0,043606

0,013786

*-Р<0,05, ***-Р<0,001

Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что в группе симментальских животных активность общей Ыа+, К+-) АТФазы

жировых шариков молока была детерминирована на 0,82% сезоном года и на 94,57% строфантином-Б (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,58%). В группе коров черно-пестрой породы активность общей (М§2+, Иа*, К+-) АТФазы жировых шариков молока была детерминирована на 1,32% сезоном года и на 92,17% строфантином-в (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,64%).

Как показали исследования, на протяжении всего года активность исследованных АТФаз ниже в молоке коров черно-пестрой породы, что говорит о снижении транспортных потоков предшественников молока через мембрану секреторной клетки. Следствием чего, явился неодинаковый химический состав молока коров черно-пестрой и симментальской пород (таблица 8). Так, молоко коров симментальской породы в нашем опыте достоверно (Р<0,001) отличалось более высоким содержанием общего количества сухих веществ, жира, белка, что согласуется с данными ряда авторов (Дедков К. А., 2010).

Исследованиями также выявлена межпородная разница по биохимическому строению основных компонентов молока коров черно-пестрой и симментальской пород в течение года. Для оценки качественного и количественного состава молочного белка в работе использовался метод ионообменной хроматографии с применением разработанного и запатентованного нами устройства для разделения и количественного определения белковых фракций (патент на полезную модель №131570, авторы-Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин, В.И.Максимов, Ф.И.Василевич).

Таблица 8. Состав молока крупного рогатого скота в зависимости от сезона __года_

Показатели Сезон года

Зима | Весна | Лето 1 Осень

Черно-пестрая порода

Жир, % 3,793+0,026 3,383±0,065 3,524+0,041 3,639±0,041

Белок, % 3,382±0,026 3,15±0,031 3,235±0,025 3,318±0,020

Казеин, % 2,706±0,021 2,52±0,024 2,588±0,020 2,6544±0,016

СЬтсрогочн. белки,% 0,677±0,005 0,63±0,006 0,647±0,005 0,664±0,004

Лактоза, % 4,302±0,018 4,15±0,043 4,219±0,024 4,265±0,020

Кальций, % 0,141+0,002 0,107±0,003 0,121*0,002 0,131*0,002

Фосфор, % 0,100*0,002 0,076±0,004 0,0932+0,003 0,098*0,002

Симментальская порода

Жир, % 4,53±0,030 4,135±0,029 4,25+0,036 4,344±0,033

Белок, % 3,517±0,028 3,298±0,021 3,449±0,030 3,498+0,013

Казеин, % 2,814±0,022 2,638+0,017 2,760±0,024 2,799+0,011

йшсрогочн. белки,% 0,703±0,00б 0,660±0,004 0,690±0,00б 0,700±0,003

Лактоза, % 4,657±0,072 4,441+0,072 4,539±0,027 4,572+0,041

Кальций, % 0,151+0,002 0,118+0,003 0,130*0,002 0,145*0,003

Фосфор, % 0,105*0,002 0,081 ±0,006 0,102+0,002 0,105*0,002

Установлено, что на протяжении всего года количество Р-казеина достоверно выше в молоке коров симментальской породы, у-казеина- в молоке коров черно-пестрой породы; межпородная разница по содержанию а- и к-казеина менее выражена. Сравнительный анализ содержания фракций сывороточных белков в молоке коров исследованных пород в течение года свидетельствует о достоверной межпородной разнице по отдельным фракциям. Так, на протяжении всего года количество (3- лактоглобулина и Рр - протеозо-пептонной фракции выше в молоке коров симментальской породы, альбумина сыворотки крови и иммуноглобулинов - в молоке коров черно-пестрой породы. Содержание а - лактоальбумина во все сезоны года (за исключением весны) выше в молоке коров черно-пестрой породы.

Влияние концентрации ионов натрия и калия на АТФазную активность жировых шариков молока. Исследования показали, что максимальная активность общей АТФазы молока отмечается при концентрации калия 20 ммоль-л"1 и концентрации натрия 130 ммоль-л"1 и составляет соответственно 20,4 Фн/мг белка в мин и 25,2 Фн/мг белка в мин в группе симментальских животных; 19,05 Фн/мг белка в мин и 23,1 Фн/мг белка в мин -в группе коров черно-пестрой породы.

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что в группе животных черно-пестрой породы ионы натрия детерминировали активность фермента на 28,0%, ионы калия- на 12,61%; в группе симментальских животных-коэффициент детерминации ионами натрия составил 26,31 %, ионами калия -13,64 % (Р<0,05).

Таблица 9. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа влияния

ионов электролитов и породы крупного рогатого скота _на АТФазную активность жировых шариков молока_

Фактор Ыа+ К+

Градиент концентрации иона (А) 0,6002*** 0,4188***

Порода (Б) 0,0999** 0,003

Совместное влияние факторов 0,0125 0,0131

**-Р<0,05, ***-Р<0,001

Двухфакторный дисперсионный анализ (таблица 9) выявил, что ионы №+ достоверно детерминируют АТФазную активность оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота на 60,02 %, при этом породные особенности животных обуславливают активность фермента на 9,99 %. Ионы Ю достоверно определяют активность АТФазы на 41,88 %, при этом достоверного влияния породы не выявлено.

Зависимость АТФазиой активности жировых шариков молока от их количества и диаметра. Исследованиями установлено достоверное (Р<0,01) влияние количества жировых шариков в молоке крупного рогатого скота черно-пестрой и симментальской пород на активность общей АТФазы молока, причем, эта зависимость проявляется у животных разных возрастов, на всех стадиях лактации и во все сезоны года.

Установлено, что наиболее сильная зависимость АТФазной активности молока от количества в нем жировых шариков характерна для животных 48 месячного возраста обеих пород (коэффициент корреляции в группе коров черно-пестрой породы -0,631, в группе симментальских коров-0,504). Диаметр жировых шариков наиболее сильно коррелирует с их АТФазной активностью в группе 48-месячных животных черно-пестрой породы (коэффициент корреляции 0,632) и в группе 36-месячных животных симментальской породы (коэффициент корреляции 0,694).

Более выражена положительная корреляционная связь АТФазной активности молока с количеством в нем жировых шариков для 280-х суток лактации в группе коров черно-пестрой породы (коэффициент корреляции 0,626), для 160-х суток лактации - в группе симменталов (коэффициент корреляции 0,343); с диаметром шариков- для 160-х суток лактации в группе коров черно-пестрой породы (коэффициент корреляции составил 0,773) и для 280-х суток в группе симментальских коров.

Полученные в ходе анализа сезонной динамики зависимости АТФазной активности жировых шариков молока от их количества данные говорят о том, что наиболее выраженная положительная корреляция характерна для летнего молока в группе коров черно-пестрой породы (коэффициент корреляции 0,535), для осеннего молока - в группе симменталов (коэффициент корреляции 0,808). Влияние диаметра жировых шариков сильнее сказывается в группе коров черно-пестрой породы осенью (коэффициент корреляции 0,381) и в группе симментальских коров -летом (коэффициент корреляции 0,752).

Полученные нами данные подтверждают предположение Рязанского М.П. (1973) о существовании определенной зависимости АТФазной активности оболочек жировых шариков от их количества и размеров. Так, работами ученого установлено, что более высокая на протяжении всей лактации концентрация жировых шариков в молоке коров симментальской породы в некоторой степени обусловила и повышенную активность транспортных АТФаз их оболочек; кроме того, молоко симментальских коров отличалось большими размерами жировых глобул по сравнению с молоком коров черно-пестрой породы (Рязанский М.П.,1973).

Таким образом, проведенные исследования АТФазной активности оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота установили зависимость данного показателя от возраста, породы, стадии лактации животных, количества и размера жировых шариков, сезона года, присутствия в среде строфантина-С, концентрации ионов натрия и калия.

3.3 АТФазная активность эритроцитов и молока свиней и взаимосвязь с физиологическими и биохимическими процессами в крови и молоке

3.3.1 Активность АТФаз мембран эритроцитов свиней крупной белой породы

Влияние возраста свиней и присутствия в среде ингибитора-строфантина-С на АТФазную активность эритроцитов. С возрастом отмечается достоверное (Р<0,05) снижение активности общей (Г^2+, К+-) АТФазы, 1^2+-АТФазы и Ма+, К+-АТФазы эритроцитов крови свиней крупной белой породы (таблица 10). Так, в случае общей (Mg2+, К+-) АТФазы снижение активности составило 21,57 % , в случае \^2+-АТФазы- 25,03 %, в случае Ыа\ К+-АТФазы- 17, 35 %.

Таблица 10. Активность АТФаз эритроцитов свиней

Возраст, мес. Ми"", Ыа\ К+"АТФаза М§2+-АТФаза К^АТФаза

2 9,927±0,497 5,442±0,141 4,484±0,161

6 8,815±0,108 4,686±0,024 4,128518±0,08

12 8,203±0,267 4,497±0,055 3,706±0,110

24 7,786±0,093* 4,080±0,012* 3,706±0,110*

*-Р<0,05

Двухфакторный дисперсионный анализ, независимыми факторами при котором служили возраст (фактор А) и наличие в среде инкубации строфантина- в (фактор Б), показал, что активность АТФазы эритроцитов свиней крупной белой породы детерминирована на 9,15% возрастом и на 87,34% строфантином-О (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,58%) и недостоверным.

Влияние концентрации ионов натрия и калия на АТФазную активность эритроцитов. Исследованиями установлено, что максимальная активность фермента отмечается при концентрации калия 20 ммоль-л'1 и

составляет 3,674 нмоль Фн/мг белка в мин; при концентрации натрия - 130-150 ммоль-л"1 и составляет 4,313 нмоль Фн/мг белка в мин.

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что ионы натрия достоверно (Р<0,05) детерминировали активность фермента на 52,0%, а ионы калия- на 45,8%.

Активность N3% К% Са2+- и НСОэ"-АТФаз эритроцитов.

Исследованиями возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов свиней в средах различного ионного состава (Иващенко А.Т. и др., 1981) было установлено, что активность М§2+-АТФазы снижается с возрастом на 26,7 %, активность Иа+, К+"АТФазы-на 24,75 %, активность Са2+"АТФазы -на 27,74 и активность НСЮ3_АТФазы- на 21,77 % (таблица 11), что связано с перестройкой ферментативной активности в различные физиологические периоды организма и согласуется с данными ряда авторов (Рыжкова Г.Ф., 2005; МосягинВ.В. 2011).

Таблица 11. Активность М§2+-, Ыа+, К+"' Са2+" и НС03-АТФаз эритроцитов

свиней

Возраст, мес Г^2+-АТФаза Ма+, К*" АТФаза Са"+" АТФаза НС03" АТФаза

2 5,13±0,08 7,15+0,15** 5,19±0,16 7,90±0,06**

6 4,67±0,11 6,60±0,06** 4,90±0,07 7,38±0,07**

12 4,15±0,12 5,83+0,18** 4,18±0,15 6,52+0,20**

24 3,76±0,12 5,38±0,12** 3,75+0,10 6,18±0,16**

**- Р<0,01 по сравнению с активностью М§2+-АТФазы

По активности изучаемые ферменты можно расположить в следующей возрастающей ^ последовательности: НС03"-АТФаза, Ыа\ К+"АТФаза, Са2+~ АТФаза и М§'+-АТФаза, что подтверждается данными кластерного анализа (рисунок 8). _____

I ч

г

М. ( Х. -АТ ,(,. А. ,!,.,„

На',К*-АТ»>1. Мд*'-АТФаы

Рисунок 8. Дендрограмма активности АТФаз эритроцитов свиней

Влияние количества и размера эритроцитов свиней на их АТФазную активность. Исследования показали, что АТФазная активность эритроцитов свиней крупной белой породы достоверно (Р<0,05) положительно коррелирует с количеством эритроцитов только в группе 2 месячных животных, с диаметром

эритроцитов- во всех возрастных группах за исключением 24 месячных животных (таблица 12).

Таблица 12. Результаты корреляционного и регрессионного анализа влияния количества и диаметра эритроцитов в крови свиней на их АТФазную

активность

Показатель Возраст животных, мес.

2 6 12 24

Количество эритроцитов

Коэффициент корреляции 0,44106* 0,01916 0,131397 0,07384

Уравнение регрессии у=11,84х-3,35* у=8,04+0,104х у=2,73х-11,23 у=3,11+0,69х

Диаметр эритроцитов

Коэффициент 0,799269* 0,340012* 0,44291* 0,017009

корреляции

Уравнение регрессии у=28,83х-2,18* у=4,07х-6,07* у=7,89х-37,15* у=6,91+0,17х

■ Р<0,05

Таким образом, проведенные исследования АТФазной активности эритроцитов свиней крупной белой породы показали наличие зависимости изучаемого показателя от ряда факторов, таких как: присутствие в среде ингибитора строфаптина-О, возраст животных, количество и диаметр эритроцитов, концентрация в среде ионов натрия и калия.

3.3.2 Активность АТФаз оболочек жировых шариков молока свиней крупной белой породы

Влияние возраста свиноматок и концентрации в среде ингибитора-строфантина-С на АТФазную активность жировых шариков молока. Отмечено, что возрастным изменениям подвержена активность общей

К+~) и М^+-АТФазы молока свиноматок крупной белой породы, что связано с перестройкой ферментативной активности, направленной, прежде всего, на образование молока (рисунок 9).

Рисунок 9. Возрастная динамика активности АТФаз жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы

Так, в возрасте 12 месяцев активность общей (]У^2+, К+~) АТФазы молока составила -45,611±1,87 нмоль Фн/мг белка в мин, в возрасте 36 месяцев - 48,232±1,79 нмоль Фн/мг белка в мин. Активность Г^2+- АТФазы соответственно составила 26,146±1,76 и 28,307±1,88 нмоль Фн/мг белка в мин.

Однофакторный дисперсионный анализ выявил, что активность общей Ыа\ К+~) АТФазы жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы достоверно (Р<0,001) детерминирована строфантином-О -на 96,57 %.

В результате определения активности АТФаз жировых шариков молока свиноматок в средах различного ионного состава (Иващенко А.Т. и др., 1981) было установлено, что активность Ыа+, К+-, Са2+- и НС03"-АТФаз

изменяется с возрастом животных и достоверно зависит от наличия в среде инкубации соответствующих ионов (таблица 13), что подтверждается результатами регрессионного анализа.

Таблица 13. Активность Ыа+, К+-, Са2+- и НС03-АТФаз жировых

шариков молока свиноматок крупной белой породы

Возраст, мес М§2+-АТФаза Иа+, К+-АТФаза Са2+-АТФаза НС03'-АТФаза

12 21,97+1,50 24,16±2,07 15,59±0,51** 12,19±1,43**

24 23,39±1,36 26,49±4,99 16,55±0,51* 14,74±1,76**

36 24,83±1,19 28,66±1,22* 20,65±0,66* 17,31±0,54**

*-Р<0,05; **-Р<0,01 достоверность по сравнению с активностью М§'!+-АТФазы

Установлено, что зависимости активностей вышеназванных ферментов от возраста свиноматок описываются следующими уравнениями регрессии:

М§2+-АТФаза = 20,5337+0,1193-х;

Иа+, К+-АТФаза = 21,9326+0,1877-х;

Са2+-АТФаза= 12,5315+0,2111-х;

НСОз-АТФаза = 9,6387+0,2129-х.

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что возраст животных достоверно (Р<0,001) детерминирует активность 1^2+-АТФазы оболочек жировых шариков молока свиноматок на 54,98 %; активность Ыа\ К+-АТФазы-на 26,80 %; активность Са2+"АТФазы-на 94,36 % и активность НС03"-АТФазы-на 72,67 %.

По активности изучаемые ферменты можно расположить в следующей возрастающей последовательности: НС03"-АТФаза, Са2+-АТФаза и АТФаза, Иа+,К+-АТФаза, что подтверждается данными кластерного анализа (рисунок 10).

Влияние стадии лактации на АТФазную активность жировых шариков молока. Установлено, что активность общей (]У^2+№+,К+-) АТФазы, М§"+-АТФазы и Ыа+, К+-АТФазы оболочек жировых шариков молока свиноматок изменялась в течение лактации неоднозначно, являясь критерием уровня продуктивности и синтеза основных компонентов молока (рисунок 11).

6,0

2. 5>° с

л 4,0

" 3.5

3,0 -----

НСОз'-'АТФаза Са^АТФаэа На*,К*-"АТФаэа Мдг"АТФэза

Рисунок 10. Дендрограмма активности АТФаз жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы

■М,г№.К-АТФаэа

ОМа:-АТФача

МИа.К-АТФаза

Рисунок 11. Динамика активности АТФаз жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы в различные периоды лактации

Наименьшая активность всех исследованных АТФаз характерна для 5-х суток лактации, наибольшая — для середины лактации (25-е сутки), что обуславливает изменение молочной продуктивности и синтеза компонентов молока в течение лактации.

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что активность общей Ыа+, К+-) АТФазы достоверно (Р<0,01) детерминирована периодом лактации свиноматок на 22,45 %, активность М^-АТФазы- на 15,02 %; достоверного влияния периода лактации на активность Иа"1", К+-АТФазы не установлено.

Влияние концентрации ионов натрия и калия на АТФазную активность жировых шариков молока. Исследования показали, что максимальная активность общей (]У^2+, К+-) АТФазы жировых шариков молока свиней крупной белой породы отмечается при концентрации калия - 20 ммоль-л"1 и составляет 41,52 Фн/мг белка в мин., при концентрации натрия - 130 ммоль-л"1 и составляет 47,65 Фн/мг белка в мин.

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что ионы натрия детерминировали активность фермента на 12,38%, а ионы калия - на 68,85% с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

Зависимость АТФазной активности жировых шариков молока от их количества и размера. Установлено, что наиболее сильная положительная корреляционная связь количества и размера жировых шариков с активностью АТФаз характерна для 12-месячных животных (коэффициенты корреляции -0,807 и 0,845 соответственно), наименее -для 36-месячных (коэффициенты корреляции -0,647 и 0,504 соответственно).

В течение лактации сильнее выражена положительная корреляционная связь количества жировых шариков с активностью АТФаз на 5 сутки лактации (коэффициент корреляции - 0,836), наименее -на 45 сутки лактации (коэффициенты корреляции -0,647 и 0,504 соответственно). Размер жировых шариков сильнее коррелирует с АТФазной активностью (коэффициент корреляции 0,817) в группе животных 45-х суток лактации, меньше (коэффициент корреляции-0,365)- в группе животных 25-х суток лактации.

Таким образом, проведенные исследования АТФазной активности оболочек жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы показали наличие зависимости изучаемого показателя от возраста, периода лактации животных, количества и размера жировых шариков, присутствия в среде ингибитора строфантина G, концентрации ионов натрия и калия.

3.4 АТФазная активность эритроцитов и мышечной ткани цыплят-бройлеров и взаимосвязь с физиологическими и биохимическими процессами в крови и мышечной ткани

Исследования по данному направлению проведены совместно с В.В.Мосягиным (2011).

3.4.1 Активность АТФаз мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6»

Влияние возраста на активность АТФаз эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6». Установлено, что активность АТФаз эритроцитов цыплят обоих кроссов достоверно (Р<0,001) повышается с возрастом, что связано с возрастными особенностями строения эритроцитов. Так, в группе цыплят кросса «ISA» прирост активности Г^2+-АТФазы составил 34,67 %; Na+, Ю АТФазы-30,84 %; Са2+- АТФазы-32,26 %; НС03"-АТФазы-79,03 %; в группе цыплят кросса «Бройлер-6» прирост активности Mg2+-АТФазы составил 47,94 %; Na+, К+" АТФазы-82,10 %; Са2+- АТФазы-30,52 %; НСОз -АТФазы-95,21 % (таблица 14).

Двухфакторный дисперсионный анализ с высокой степенью достоверности (Р<0,001) показал, что активность Mg2+-AT®a3bi эритроцитов цыплят-бройлеров на 81,36 % детерминирована возрастом и на 7,33 % кроссом, активность Na+, К+"АТФазы детерминирована вышеназванными факторами

соответственно на 47,79 % и 37,65 %, активность Са2+" АТФазы- на 87,21 % и 6,08 %, активность НС03""АТФазы -на 96,26 и 0,83 %, соответственно.

Таблица 14. Активность Mg2+-, Na+, К+-'Са2+-и НС03'-АТФаз

Возраст, суток Mg^-АТФаза Na+, К+- АТФаза Са2+- АТФаза НС03"-АТФаза

Кросс «ISA»

10 9,46±0,13 11,09+0,11 10,23+0,05 12,7310,20*

20 10,51+0,16 12,22±0,09 11,57+0,15 14,9110,09*

30 10,93±0,15 13,6310,16* 12,3210,11 16,8910,15*

40 12,74+0,26 14,51 ±0,20 13,5310,25 22,7910,23**

Кросс «Бройлер-6»

15 9,93±0,27 13,6910,14* 11,2710,10 12,7310,37*

60 14,69±0,20 24,93+0,24** 14,7110,17 24,8510,30**

Влияние концентрации ионов натрия и калия на АТФазную активность эритроцитов. Установлено, что максимальная активность фермента отмечается при концентрации калия - 20-40 ммоль-л"1 , концентрации натрия - 120-150 ммоль-л"1 . Однофакторный дисперсионный анализ показал, что ионы Na+ детерминируют АТФазную активность мембран эритроцитов цыплят-бройлеров на 96,5%, ионы К+ -на 47,6 % (Р<0,01).

Таким образом, проведенные исследования АТФазной активности мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6» показали наличие зависимости изучаемого показателя от возраста птицы, концентрации ионов натрия и калия, кросса.

3.4.2 Активность общей АТФазы мышечной ткани цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6»

Установлено, что активность общей АТФазы мышечной ткани цыплят обоих кроссов достоверно (Р<0,001) возрастает с возрастом. Так, в группе цыплят кросса «ISA» прирост активности составил 25,30 %; в группе цыплят кросса «Бройлер-6» -35,13 % (таблица 15).

Таблица 15. Активность Mg2+, Na+, К+"АТФазы мышечной ткани

Возраст, суток | Активность Mg2+, Na+, К+" АТФазы, нмоль Фн/мг белка в мин

Кросс «ISA»

10 7,47+0,19

20 8,14±0,07

30 8,43±0,15

40 9,36+0,24**

Кросс «Бройлер-6»

15 7,60±0,07

60 10,27±0,11**

Двухфакторный дисперсионный анализ влияния возраста и кросса цыплят-бройлеров показал, что активность общей АТФазы мышечной ткани цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,01) детерминирована возрастом на 78,51 %, кроссом- на 4,01 %. Достоверное (Р<0,05) совместное влияние факторов составило 2,28 %.

Таким образом, проведенные исследования показали зависимость активности общей АТФазы мышечной ткани цыплят-бройлеров от их возраста и кросса.

3.5 Видовые особенности функционирования АТФаз крупного рогатого скота, свиней, цыплят-бройлеров

Исследования показали, что по уровню активности изучаемых АТФаз эритроцитов животных можно расположить в следующей возрастающей последовательности: крупный рогатый скот - свиньи -цыплята-бройлеры (рисунок 12).

Отмечено, что активность АТФаз эритроцитов цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,001) выше, чем активность АТФаз эритроцитов свиней: разница по активности АТФазы составила 2,72 раза; активности К+-

АТФазы -2,19 раз; активности Са2+-АТФазы- 2,76 раз; активности НС03_ АТФазы- 3,09 раз. Установлено, что активность всех исследованных АТФаз эритроцитов достоверно (Р<0,001) выше в группе свиней крупной белой породы, чем в группе крупного рогатого скота симментальской породы. Так, активность АТФазы выше в 2,43 раза; активность Иа+, К+-АТФазы - в

2,72 раза; активность Са2+ АТФазы- в 2,47 раза; активность НС03~АТФазы- в 2,48 раза.

26,00 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

Рисунок 12. Сравнительный анализ активностей АТФаз эритроцитов крови различных видов животных

Однофакторный дисперсионный анализ влияния видовой принадлежности животных на АТФазную активность эритроцитов крови

показал, что активность АТФазы детерминирована видом животного на

98,83 %, Иа+, К+-АТФазы - на 99,45 %, Са2+А"ГФазы- на 99,14 %, НС03~ АТФазы- на 99,73 % с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

Исследованиями уровня активностей АТФаз оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота симментальской породы и свиней крупной белой породы достоверно (Р<0,001) установлено, что активность общей (¡У^~+,На+,К+-) АТФазы выше в группе свиней, чем в группе коров в 1,72 раза, активность АТФазы выше в 1,69 раза, активность Ыа+, К+- АТФазы- в 1,76 раза (рисунок 13). _ _

Мй24-, Ма+, К+- Мв2+-АТФаза К+-АТФаза

АТФаза

Рисунок 13. Сравнительный анализ активностей АТФаз оболочек жировых шариков молока различных видов животных

С целью выяснения силы влияния видовой принадлежности животного и возраста (в лактациях) на активность общей (1У^2+,На+,К+-), М§2+-, и Иа+, К+-АТФаз оболочек жировых шариков молока был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. В качестве независимых переменных были определены: А - возраст животных (в лактациях) и Б - вид животных. В результате анализа было выявлено, что активность общей (№^2+,Ыа+,К+-), и К+-АТФаз

молока достоверно (Р<0,001) детерминирована видовой принадлежностью животных на 95,57%; 92,09% и 82,27% соответственно. Возраст животных (в лактациях) оказывал достоверное (Р<0,001) незначительное влияние на активность исследованных АТФаз, коэффициенты детерминации составили 1,92%, 1,28% и 2,36% соответственно.

С целью выяснения силы влияния видовой принадлежности животных на активность АТФаз различных тканей животных (мембран эритроцитов и оболочек жировых шариков молока) был проведен однофакторный дисперсионный анализ (таблица 16).

Установлено, что активность всех исследованных АТФаз как мембран эритроцитов, так и оболочек жировых шариков с высокой степенью достоверности (Р<0,001) детерминирована видовой принадлежностью животных (свиней, крупного рогатого скота).

Таблица 16. Степень влияния видовой принадлежности животных на

АТФазную активность различных тканей животных

АТФаза | Коэффициент детерминации

Эритроциты крови

АТФаза 0,988258*"

Ыа+, К+- АТФаза 0,994525*"

Са2+" АТФаза 0,99136"*

НС03ЧАТФаза 0,99737"*

Жировые шарики молока

К+- АТФаза 0,979463529***

Мя"^ АТФаза 0,934762*"

К+- АТФаза 0,855819*"

***-Р<0,001

Таким образом, исследованиями доказано своеобразие функционирования транспортных АТФаз тканей (кровь, молоко, мышцы) различных видов продуктивных сельскохозяйственных животных, при этом в эритроцитах активность М§2+- АТФазы детерминирована видом животного на 98,83 %, Иа\ К+-АТФазы- на 99,45 %, Са2+"АТФазы- на 99,14 %, НС03~ АТФазы- на 99,73 % с высокой степенью достоверности (Р<0,001). Активность общей (М|»-+, К+- АТФазы) продукции (молока) детерминирована видом животных на 97,94 % с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

ВЫВОДЫ

1. Вид животных (крупный рогатый скот, свиньи, цыплята-бройлеры) в зависимости от их физиолого-биохимического состояния, обусловленного возрастом, породной (кроссовой) принадлежностью, разным обменом веществ и стадией лактации (крупный рогатый скот, свиньи) определяет уровень активности транспортных АТФазных ферментных систем в тканях (кровь, молоко).

2. Активность Г^2+-, Ыа+, К+-, Са2+- и НСОэ"-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота достоверно (Р<0,01) детерминирована возрастом животных: на 66,1; 86,8; 55,9 и 85,2 % соответственно; влияние породной принадлежности животных достоверно (Р<0,01) только в случае 1^2+-и К+-АТФазы, коэффициенты детерминации составили соответственно 0,096 и 0,026.

3. Строфантин-в достоверно (Р<0,05) детерминирует активность общей (М§"+,Ыа+,К+-) АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы на 92,8%, симментальской породы - на 90,5%; влияние возраста в обоих случаях незначительно (3,2 и 3, 5 %). Ионы Ыа+ детерминируют АТФазную активность эритроцитов крупного рогатого скота на 72,2%, при этом породные особенности животных оказывают влияние на Иа+ -чувствительную компоненту на 13,2% (Р<0,001). Ионы К+ достоверно

(Р<0,001) определяют активность АТФазы на 34,2%, влияние породы в этом случае незначительно (4,2 %) (Р<0,05).

4. Активность общей (1^2+, Иа+, К+-) АТФазы и К+-АТФазы жировых шариков молока крупного рогатого скота достоверно (Р<0,001) детерминирована возрастом на 56,5% и 41,6 % соответственно; достоверного влияния возраста на активность \^2+-АТФазы не установлено. Активность общей (Г^2\ К1"-) АТФазы и Мя2+-АТФазы жировых шариков молока коров достоверно (Р<0,01) детерминирована породной принадлежностью животных на 3,19 % и 8,8 % соответственно. Достоверного влияния породы на активность К+-АТФазы не установлено.

5. Присутствие в среде ингибитора -строфантина-О достоверно (Р<0,05) детерминирует активность общей АТФазы оболочек жировых шариков молока крупного рогатого скота черно-пестрой породы на 81,59 %; молока коров симментальской породы- 81,6 % (Р<0,05). Ионы натрия достоверно (Р<0,05) детерминировали активность фермента на 28,0% в группе коров черно-пестрой породы, на 26,31 %- в группе симментальских животных, влияние ионов калия составило соответственно -12,61% и 13,64 % (Р<0,05).

6. Активность АТФаз жировых шариков молока коров обусловлена периодом лактации животных, причем наиболее сильно выражена эта корреляция в случае общей Иа+, К+-) АТФазы молока коров обеих групп (коэффициент корреляции в группе коров черно-пестрой породы составил 0,485403, в группе коров симментальской породы-0,438942). Наименее выраженная связь отмечена в случае Ыа+, К+-АТФазы (коэффициент корреляции в группе коров черно-пестрой породы составил 0,203328, в группе коров симментальской породы -корреляция недостоверна).

7. У свиней с возрастом происходит достоверное снижение активности исследованных АТФаз эритроцитов, причем, наибольшее снижение наблюдается по активности К4- и НСОэ~-АТФаз. Так, активность М§2+-АТФазы детерминирована возрастом животных на 71,2%; Иа+, К"^АТФазы на -73,5%; Са2+"АТФазы на - 69,7% и НСОэ"-АТФазы на - 73,6% с высокой степенью достоверности (Р<0,001). Активность общей (Г^2+, Ыа+, К+-) АТФазы эритроцитов свиней крупной белой породы на 87,34% детерминирована строфантином-в, при этом возраст животных оказывает меньшее влияние- на 9,15 % (Р<0,05). Ионы натрия достоверно (Р<0,05) детерминируют активность общей АТФазы эритроцитов свиней на 52,0%; ионы калия- на 45,8%.

8. Возраст свиноматок достоверно (Р<0,01) детерминирует активность М§"+-АТФазы оболочек жировых шариков молока на 54,98 %; Иа+, К+-АТФазы-на 26,80 %; Са2+"АТФазы-на 94,36 %; НСОэ"-АТФазы- на 72,67 %. Строфантин-б достоверно (Р<0,001) детерминирует активность общей (М§2+, Ыа+, К+-) АТФазы на 96,57 %; ионы натрия определяют активность фермента на 12,38%, ионы калия- на 68,85% с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

9. Активность общей (М§2+, Ыа+, К+-) АТФазы, Г^2+-АТФазы и Иа+, К+-АТФазы оболочек жировых шариков молока свиноматок изменялась в течение лактации неоднозначно, являясь критерием уровня продуктивности и синтеза основных компонентов молока, причем наименьшая активность всех

исследованных АТФаз характерна для 5-х суток лактации, наибольшая — для середины лактации (25-е сутки). Активность АТФаз оболочек жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы достоверно детерминирована (Р<0,05) периодом лактации на 3,79 %; при этом наибольшее влияние оказывает (91,38 %) строфантин- G с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

10. Установлена достоверная (Р<0,01) положительная корреляция активности обшей (Mg2+, Na+, К+-) АТФазы молока крупного рогатого скота и свиней от количества и размера жировых шариков молока, причем, эта зависимость проявляется у животных разных возрастов, пород и на всех стадиях лактации.

11. АТФазная активность эритроцитов цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,01) увеличивается с возрастом. Так, в группе цыплят кросса «ISA» прирост активности Mg^-АТФазы составил 34,67 %, Na+, К1"" АТФазы-30,84 %, Са2+-АТФазы-32,26 %, НС03"-АТФазы-79,03 %; в группе цыплят кросса «Бройлер-6» прирост активности Mg^-АТФазы составил 47,94 %, Na+, К4- АТФазы-82,10 %, Са2+" АТФазы-30,52 %, НС03"АТФазы-95,21 %. Активность Mg2+-ATOa3b! эритроцитов цыплят-бройлеров достоверно (Р<0,001) детерминирована возрастом на 81,36 % и на 7,33 % кроссом, активность Na+, К4"АТФазы детерминирована вышеназванными факторами соответственно на 47,79 % и 37,65 %, активность Са2+"АТФазы- на 87,21 % и 6,08 %, активность НС03-АТФазы -на 96,26 и 0,83 %, соответственно.

12. Активность общей (Mg2+, Na+, К+-) АТФазы мышечной ткани цыплят обоих кроссов достоверно (Р<0,001) повышается с возрастом. Так, в группе цыплят кросса «ISA» прирост активности составил 25,30 %; в группе цыплят кросса «Бройлер-6» -35,13 %. Активность общей АТФазы мышечной ткани цыплят-бройлеров детерминирована возрастом на 78,51 %, кроссом- на 4,01 %. Достоверное (Р<0,05) совместное влияние факторов составило 2,28 %.

13. Уровень активности АТФаз эритроцитов возрастает у свиней относительно крупного рогатого скота, у цыплят-бройлеров- относительно эритроцитов свиней и крупного рогатого скота. Активность Mg2+- АТФазы эритроцитов детерминирована видом животного на 98,83 %, Na+, К+-АТФазы-на 99,45 %, Са2+"АТФазы- на 99,14 %, НС03 -АТФазы- на 99,73 % с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

14. Активность общей (Mg2+, Na+, К+-0 АТФазы, Mg2+- и Na+, К+-АТФаз жировых шариков молока достоверно (Р<0,001) детерминирована видовой принадлежностью животных на 95,57%; 92,09% и 82,27% соответственно. Возраст животных (в лактациях) оказывал достоверное (Р<0,001) незначительное влияние на активность исследованных АТФаз, коэффициенты детерминации составили 1,92%, 1,28% и 2,36% соответственно.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Установленные показатели активности транспортных АТФаз возможно применять для оценки метаболического состояния, физиологических процессов и функций в организме крупного рогатого скота симментальской и черно-

пестрой пород, свиней крупной белой породы и цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер 6» в научно-исследовательской работе.

2. Результаты исследований рекомендованы Курским НИИ АППП РАСХН для оценки метаболического состояния крупного рогатого скота в хозяйствах Курской области, ГНУ ВНИТИП Россельхозакадемии при корректировке систем содержания и схем кормления цыплят-бройлеров современных кроссов, а также в виде рекомендаций для оценки физиологического состояния птицы, с учетом генетического потенциала, возраста, продуктивности и скорости роста.

3. Выводы и практические рекомендации диссертации изучены специалистами комитета агропромышленного комплекса Курской области и использованы при подготовке основных направлений развития агропромышленного комплекса области до 2020 года.

4. Материалы диссертации внедрены в сельскохозяйственные предприятия разных типов и форм собственности Курской и Белгородской области, используются в учебном процессе в изучении курсов «Физиология» и «Биохимия» в ФГБОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Монографии и статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Федорова Е.Ю. Особенности белкового и липидного обмена в организме сельскохозяйственной птицы / Е.Ю.Федорова, О.В. Смоленкова, В.В.Мосягин, B.C. Иноземцев // Монография. - Курск: изд-во «Мечта». - 2011. - 204 с.

2. Федорова Е.Ю. Молоко и сыр: физико-химические и биохимические аспекты качества/ Е.Ю. Федорова //Монография. -Курск: изд-во «Деловая полиграфия».-2014.-120 с.

3. Федорова Е.Ю. АТФазная активность молока коров различных пород / Е.Ю. Федорова, В.В.Мосягин, В.И. Максимов // Ветеринарная Медицина. - М.,

2010.-№3. С. 21-23.

4. Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности эритроцитов у свиней и крупного рогатого скота / Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин // Проблемы биологии продуктивных животных: Научно-теоретический журнал. - Боровск,

2011, №1. - С. 85-88.

5. Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой породы / Е.Ю. Федорова, В.В. Мосягин, В.И. Максимов// Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2011. - № 1 (28), февраль.- С. 59-61.

6. Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» при скармливании пептидной кормовой добавки и сукцината/ Е.Ю. Федорова, В.В. Мосягин, В.И. Максимов// Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2011. - № 2 (29), февраль.- С. 25-30.

7. Fedorova E.Y. Characteristics of the Fractional Composition of Milk Protein of Various Cow Breeds / E.Y. Fedorova, V.V. Mosyagin, V.l. Maksimov//Russian Agricultural Science, 2011, Vol. 37, No. 2, pp. 157-159.

8. Федорова Е.Ю. Влияние ингибитора и ионов электролитов на активность АТФаз молока коров симментальской породы / Е.Ю.Федорова// Вестник КГСХА,- 2011.-№ 2,- С.55-57.

9. Федорова Е.Ю. Особенности функционирования АТФазных ферментных систем тканей и органов цыплят-бройлеров при скармливании пептидной кормовой добавки и сукцината / Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин, В.И.Максимов // Ветеринария Кубани. - 2011,- № 2. - С.24-25.

10. Федорова Е.Ю. Влияние физиологического состояния цыплят-бройлеров, обусловленного скоростью роста на активность АТФаз эритроцитов / Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин, В.И.Максимов // Ветеринария Кубани. - 2011 -№ 4. - С.10-12.

11. Fedorova E.Y. Effect of Na+ and K+-Ions on ATPase of Cattle Erythrocytes/ E.Y. Fedorova, V.V. Mosyagin, V.l. Maksimov//Russian Agricultural Science, 2012 Vol. 38, No. 2, pp. 138-139.

12. Федорова Е.Ю. Породные особенности функционирования АТФазных ферментных систем эритроцитов и молока коров/ Е.Ю.Федорова,

B.И.Максимов// Вестник РАСХН,- 2012. - № 4,- С. 77-79.

13. Федорова Е.Ю. Влияние ингибитора и ионов электролитов на активность АТФаз молока коров черно-пестрой породы/Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов// Известия Оренбургского государственного аграрного университета,- 2013 -№ 44.-С.231-233

14. Федорова Е.Ю. АТФазная активность мембранных компонентов молока коров и свиней/ Е.Ю.Федорова// Вестник АПК Ставрополья,- 2013.-№ 1(9) -

C. 144-146

15. Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности молока коров черно-пестрой и симментальской пород/ Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов, Ф.И.Василевич// Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.Баумана.- 2013,- Т.214.-С.470-474

16. Федорова Е.Ю. Изучение АТФазной активности молока свиней на разных стадиях лактации и в зависимости от возраста/ Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов, Ф.И.Василевич// Российский Ветеринарный журнал,- 2013.-№ 2,- С.9-12.

II. Рационализаторские предложения и патенты

17. Федорова Е.Ю. Метод ионно-обменнной хроматографии для разделения молочного белка на фракции/Е.Ю.Федорова // Удостоверение на рационализаторское предложение № 174 от 27.12.2010. КГСХА.

18. Федорова Е.Ю. Модифицированная методика выделения мембранного материала жировых шариков / Е.Ю.Федорова // Удостоверение на рационализаторское предложение № 175 от 27.12.2010. КГСХА.

19. Федорова Е.Ю. Устройство для разделения и количественного определения белковых фракций (патент)/ Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин, В.И.Максимов, Ф.И.Василевич // Российская Федерация. ПАТЕНТ на полезную модель № 131570, заявка № 2013100926/10, 09.01.2013. Зарегистрировано в

Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.082013 г. Опубл.: 27.082013, Бюл. № 24.

III. Учебные пособия

20. Федорова Е.Ю. Птицы: особенность обмена белков и липидов/ Е.Ю.Федорова, О.В.Смоленкова, В.В. Мосягин, В.И. Максимов // Учебное пособие с грифом УМО.- Курск: Издательство «Мечта», 2011. - 118 с.

21. Федорова Е.Ю. Влияние породного фактора на физико-химические и биохимические свойства молока и его компонентов/ Е.Ю.ФедороваЖурск: Изд-во КГСХА, 2012.-96 с.

IV. Работы, опубликованные в сборниках научных трудов, материалах конференций, съездов и других изданиях

22. Федорова Е.Ю.Фракционный состав молочного белка коров черно-пестрой и симментальской пород/Е.Ю.Федорова// Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактики и лечения сельскохозяйственных животных: Материалы научно-практической конференции.-Курск, 2001.-Ч.1.-С. 73-75.

23. Федорова Е.Ю.Эффективность переработки молока коров различных пород/Е.Ю.Федорова// Научно-прикладные аспекты состояния и перспективы развития животноводства и ветеринарной медицины: Материалы международной научно-практической конференции,- Курск, 2001.-С.96-98.

24. Федорова Е.Ю.АТФазная активность и другие биохимические показатели молока и сыра коров черно-пестрой и симментальской пород/Е.Ю.Федорова, С.И.Вишняков, В.С.Иноземцев// Каталог инновационных научно- технических разработок ФГОУ ВПО «Курская ГСХА», предлагаемых к реализации.- Курск: Изд-во КГСХА, 2007.-С.51.

25. Федорова Е.Ю. Качество молока коров симментальской породы и их помесей с голштинами /Е.Ю.Федорова// Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: Материалы международной научно-практической конференции,- Курск, 2008.- Ч.З.-С.98-100.

26. Федорова Е.Ю.Качество молочных продуктов из молока коров симментальской породы и их помесей/Е.Ю.Федорова// Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: Материалы международной научно-практической конференции. -Курск, 2008,- Ч.З.-С.ЮО-102.

27. Федорова Е.Ю.Эффективность переработки молока коров симментальской породы и их помесей/Е.Ю.Федорова, О.А.Ильина// Молодежь и аграрная наука XXI века: проблемы и перспективы: Материалы международной научно-практической конференции. -Курск, 2009.-С. 165.

28. Федорова Е.Ю. О свойствах молока чистопородных коров и их помесей/Е.Ю.Федорова// Аграрная наука -сельскому хозяйству: Сборник статей

по материалам VI Международной научно-практической конференции. -Барнаул, 2011.-КН.З.-С. 317-319.

29. Федорова Е.Ю.Физико-химические показатели молока коров различных пород в зависимости от сезона года/Е.Ю.Федорова// Наука и инновации в сельском хозяйстве: Материалы Международной научно-практической конференции,- Курск, 2011,- Ч.З.- С.79-81

30. Федорова Е.Ю. Факторы, влияющие на состав и свойства молока/Е.Ю.Федорова// Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования: Материалы международной научно-практической конференции. - Курск, 2011 . -С. 219-222.

31. Федорова Е.Ю. АТФазная активность и биохимические показатели молока и сыра коров черно-пестрой и симментальской пород/Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов, В.В.Мосягин// Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования: Материалы международной научно-практической конференции. - Курск, 2011 . -С. 216-219

32. Федорова Е.Ю. Влияние возраста и физиологического состояния животных на активность АТФаз эритроцитов/Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов, В.В.Мосягин, Ю .В.Фурман// Научные тр. III Съезда физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» (Ялта, 01-06.10.11г.). - Под ред.

A.И.Григорьева, O.A. Крышталя, Ю.В. Наточина, Р.И. Сепиашвили- М.: Медицина-Здоровье,2011.-С.318.

33. Федорова Е.Ю. Особенность функционирования АТФазных ферментных систем эритроцитов у птиц, свиней и крупного рогатого скота/ Е.Ю.Федорова,

B.И.Максимов, В.В.Мосягин, Ю.В.Фурман// Современная физиология: от клеточно-молекулярной до интегративной- основа здоровья и долголетия: Материалы VII съезда Казахского физиологического сообщества с международным участием.-Алматы, 2011,- С.172-173.

34. Федорова Е.Ю. Влияние различных факторов на транспортные процессы и активность АТФаз /Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин// Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования: Материалы международной научно-практической конференции.-Курск,2012.-С.186-189.

35. Федорова Е.Ю.Транспортные АТФазы и их роль в биологических процессах/Е.Ю.Федорова, В.В.Мосягин// Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования: Материалы международной научно-практической конференции.-Курск,2012.-С. 189-191.

36. Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности молока коров разных пород/ Е.Ю.Федорова, В.И.Максимов// XXII Съезд физиологического общества им. И.П.Павлова: тезисы докладов. -Москва-Волгоград, 2013.-С.318.

37. Федорова Е.Ю. Влияние стадии лактации на АТФазную активность молока коров симментальской и черно-пестрой пород/ Е.Ю.Федорова,

В.И.Максимов, Ф.И.Василевич// XXII Съезд физиологического общества им. И.П.Павлова: тезисы докладов. -Москва-Волгоград, 2013.-С.545.

Сдано в набор 10.08.14 г. Подписано в печать 20.08.14 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 150 экз. Заказ № 64. Отпечатано: «Деловая полиграфия» ИП Бескровный Александр Васильевич г. Курск, ул. К.Маркса, 61 Б.