Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Углеводный обмен, неспецифическая резистентность и продуктивность свиней на низкопротеиновых рационах с различными уровнями аминокислот и энергии

ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Углеводный обмен, неспецифическая резистентность и продуктивность свиней на низкопротеиновых рационах с различными уровнями аминокислот и энергии"

На правах рукописи

Гаглошвили Анатолий Анатольевич

Углеводный обмен, неспецифичсская резистентность [ продуктивность свиней на низкопротеиновых рационах с различными уровнями аминокислот и энергии

03.01.04 - биохимия

004696333

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Боровск-2010

004606383

Диссертационная работа выполнена в лаборатории иммунобиотехноло-гии ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных» Научный руководитель- доктор биологических наук, профессор

Галочкин Владимир Анатольевич Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Дудин Виталий Иванович кандидат биологических наук, доцент Саковцева Татьяна Владимировна

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства

Защита состоится 30 июня 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.030.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте физиологии биохимии и питания сельскохозяйственных животных.

Адрес института: 249013, Калужская область, г. Боровск, пос.Институт, ВНИИФБиП с.-х. животных. Телефон 8(495)9963415, факс 8(48438) 42088

Автореферат диссертации разослан ¿6 а (бил, 2010 года и размещён на официальном сайте института www.bifip2006.narod.ru ¿йцющгт года

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Общая характеристика работы

1.1. Актуальность работы

Специфические особенности свиней в сравнении с другими сельскохозяйственными животными делают их одним из приоритетных видов в решении задач продовольственной безопасности страны. Свиньи - скороспелые, многоплодные, всеядные животные с высокой энергией роста и высокой степенью трансформации питательных веществ корма в высококачественную продукцию.

Существующие нормы кормления свиней, при всей глубине проработки, не всегда продолжают удовлетворять возрастающим требованиям - быстрому производству продукции за смет ускорения синтетических процессов в организме растущих, откармливаемых и племенных животных, получению продукции высоких пищевых достоинств и повышению конверсии питательных веществ корма в продукцию. В наше время сохраняется актуальность новых разработок, совершенствование норм кормления, уточнение принципов и способов оценки питательности кормов на основе современных достижений биохимии питания животных и фундаментальных знаний обмена веществ и механизмов его регуляции.

В последние годы усилия многих ученых направлены на совершенствование системы полноценного питания свиней, в которой важное значение придают обеспечению животных высококачественным белком, содержащим в определенном количестве и соотношении все заменимые и незаменимые аминокислоты (концепция идеального протеина) (Рядчиков В.Г. и др., 2000; Thong Н.Т., Liebert F., 2004; Stein H.H. et al., 2007). На основании этой концепции можно существенно снизить уровень сырого протеина в рационах свиней, обогатив их незаменимыми аминокислотами (Ниязов H.A., 2005; Аверкиева О., 2007; Голушко В.М. и др., 2008). Однако на этот счет в литературе имеются противоречивые данные, Так, (Smith J.W, et al., 199В) зарегистрировали снижение массы мышц и отложения белка в теле у свиней на низкопротеиновом рационе с добавками лимитирующих аминокислот, (Knowles

Т.A. et al., 1998) не выявили существенных изменений в массе мышц и отложения белка, а (Каширина М.В. и др., 2005) отметили положительные изменения.

В наше время заметно возросла роль биохимических тестов в мониторинге физиологического статуса сельскохозяйственных животных, обеспеченности их в основных элементах питания, адаптации к технологии содержания. В частности, первостепенное значение имеет изучение особенностей обмена углеводов в организме сельскохозяйственных животных с целью широкого использования отдельных показателей углеводного обмена для решения [фактических вопросов животноводства. Интенсивность и направленность углеводного обмена имеет прямые взаимосвязи с белково-аминокислотным, липидиым и энергетическим обменами. Исследование обмена углеводов у свиней заслуживает особого внимания, поскольку они характеризуются повышенной интенсивностью липогенеза, главным образом, за счёт превращений углеводных компонентов.

Другой немаловажный аспект широкого внедрения интенсивных промышленных технологий производства животноводческой продукции связан с возникновением противоречий между биологическими и технологическими аспектами данной проблемы. Возникает ряд новых стресс-факторов, называемых технологическими. Низкобелковый рацион, в свою очередь, также выступает стрессором (Гапочкин В.А. и др., 2007). Интенсификация процессов перекисного окисления липидов и избыточное образование свободных радикалов является неотъемлемым следствием стрессов любой природы. Данные нарушения функционирования системы антиоксидангной и иммунной защиты организма животных отрицательно сказываются на обмене веществ, сопротивляемости животных и, как следствие, на их продуктивности и качестве производимой продукции. В связи с этим является актуальным изучение антиоксидантного статуса сельскохозяйственных животных.

1.2. Цели и задачи исследования

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы было изучение особенностей функционирования гликолиза, глюконеогенеза, цикла трикар-боновых кислот и их взаимосвязи у молодняка свиней в период интенсивного доращивапия и откорма на низкопротеиновых рационах при различных соотношениях м уровнях заменимых и незаменимых аминокислот и обменной энергии и их влияния на продуктивные качества и неспецифическую резистентность животных.

В соответствии с указанной целью, в задачи исследования входило:

!. Изучить взаимосвязь интенсивности и направленности метаболизма углеводов с экспериментальными условиями белкового, аминокислотного и энергетического питания;

2. Выявить взаимосвязь интенсивности углеводного обмена с антиок-сидантным статусом и неспеинфической резистентностью организма животных;

3. Исследовать взаимосвязь показателей неспецифической резистентности с продуктивностью животных;

4. Изыскать возможность недопущения потерь продуктивности растущими и откармливаемыми свиньями при снижении в рационе уровня протеина, добавках синтетических незаменимых аминокислот и варьировании обменной энергии.

1.3. Научная новизна работы

Впервые изучены особенности функционирования гликолиза, глюконеогенеза, цикла трикарбоновых кислот и их взаимосвязи с неспецнфической резистентностью и продуктивностью у интенсивно растущих и откармливаемых свиней в условиях пониженного содержания протеина в рационе с добавками синтетических незаменимых аминокислот и с различными уровнями обменной энергии.

1.4. Практическая значимость работы

Полученные данные будут использованы для усовершенствования системы питания свиней с целью разработки способов нормализации обмена веществ, повышения неспецифической резистентности, улучшения эффективности биоконверсии питательных веществ корма в компоненты мяса и повышения качества производимой продукции.

1.5. Положения выносимые на защиту:

1. С возрастом обмен пировиноградной кислоты в тканях интенсифицируется и усиливается совлечение её в процессы митохондриального окисления.

2. Величины активности ключевых ферментов глюконеогенеза в печени свиней с возрастом имеют тенденцию к снижению.

3. В возрасте 65 суток наблюдается наивысшая интенсивность гликоли-тических процессов. С возрастом роль гликолиза в энергетике мышечной гкани снижается.

4. В организме свиней прослеживается положительная взаимосвязь функциональней активности системы редукции глутатиона с величинами каталитической активности ферментов углеводного обмена, и обратная связь интенсивности процессов липопероксидации с продуктивностью животных.

1.6 Апробация результатов исследований.

Материалы диссертационной работы доложены на:

14-ой международной Путинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века».

1.7. Структура диссертации. Диссертация изложена на 104 стр. компьютерного текста, содержит 10 таблиц, 7 рисунков. Включает следующие разделы: введение, обзор литературы, объект и методы исследований, результаты исследований и их обсуждение, заключение, выводы, предложения практике и список литературы, включающий 150 источников, в том числе 58 иностранных.

2. Объект и методы исследовании

Для решения поставленных задам был проведен опыт в условиях вивария института ВНИИФБиГ! с.-х. животных на помесных поросятах (ландрас х крупна» белая). В уравнительный период животные получали полнорационный комбикорм типа СК-5. После уравнительного периода по принципу аналогов с учетом живой массы, пола и возраста были сформированы три группы поросят по 16 голов в каждой, с начальной живой массой 21-22 кг. Содержание и кормление групповое. Опыт продолжался до достижения живой массы свиней ¡05-110 кг.

Животные 1-й (контрольной) группы в период выращивания получали комбикорма на ячменно-пшеннчной основе с содержанием обменной энергии и лимитирующих аминокислот по детализированным нормам (Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Под ред. А.П. Калашникова и др.. 2003), но со сниженным уровнем сырого протеина до 120 - 107 г/кг комбикорма (в зависимости от периода выращивания). У поросят 2-й группы количество сырого протеина было на уровне контрольной группы, а концентрация обменной энергии была увеличена на 5% и уровень лимитирующих аминокислот - на 22-33% путем дополнительного введения в рацион синтетических аминокислот - лизина, мгтионина и треонина. В комбикормах для свиней 3-й группы концентрация сырого протеина была повышена до 150-118 г путем добавки высокобелковых кормов и уровень обменной энергии повышен на 10% по сравнению с контрольной группой за счёт добавки подсолнечного масла (Табл.1). Количество лимитирующих аминокислот в 3-й группе было выше контроля на 40-52%. Рационы и опытных группах отличались разными соотношениями лизина и обменной энергии,, а также отношением метионина+цистина и треонина к лизину (Табл. 2). В течение опыта проводили групповой учет потребления комбикорма, контролировали его химический состав и фиксировали расход корма, сырого протеина и обменной энергии на единицу прироста живой массы. С целью контроля за ростом

подопытных животных проводили взвешивания в начале и в конце каждого возрастного периода.

Таблица 1

Состав комбикормов для свиней, %

Компоненты Период доращи-вания Первый период откорма Второй период откорма

I Группы Группы

1 2 1 3 1 2 -> 1 2 3

Ячмень 71,5 69,5 ^ 60,0 77,5 75,5 66,4 66,5 63,5 53,2

Пшеница 20,0 20.0 20,0 10,0 10,0 20.0 20,0 20,0 20,0

Кукуруза - - - - - - 10,0 10,0 15,0

Шрот соевый 4,6 4,8 13,0 - 0,4 7,5 - 0,7 4,5

Отруби пшенич- 9,0 9,0 - -

ные

Масло расти- 0,4 2,2 3,5 - 1,65 2,6 - 2,3 3,8

тельное

Трикальций- 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 Г" 1,6 1,6

фосфат

Поваренная соль 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0.4 0,4 0,4

Мука известко- 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5

вая 1. .. ..

_Премикс КС-3 1,0 П,0 1.0 - - - -

Премикс КС-4 - - - 1,0 1,0 1,0 - - -

Премикс КС-5 - - - : - 1.0 1,0 1Д)

Таблица 2

Содержание питательных веществ и энергии в 1 кг комбикорма

Период доращи- Первый период Второй период

Компоненты вания откорма откорма

Грунны Группы Группы

1 2 ! 3 _ 1 2 3 1 2 3

ЭКЕ П,24 1,30 1,36 1,19 1,25 1,31 _1,22 1,28 1,34

Обменной энер- 12,4 13,0 13,6 11,9 12,5 13,1 12,2 12,8 13,4

гии, МДж 2 4 5 5 5 0 1 2

Сырого протеи- 120 122 152 114 114 135 107 107 118

на, г

Переваримого 92 95 122 77 79 107 85 85,1 96,6

протеина, г

Лизина, г 7,7 9,4 10,8 6,85 8,36 9,61 5,9 7,20 8,28

Метионин+ 4,6 6,1 7,0 4,45 5,84 6,67 4,0 I 5,25 6,0

цистин, г ! гггн

Треонина, г 4,8 0,62 Чз 7.2. 4,25 ! 5,63 6,47 3,8 5,03 5,78

Лизин/обменная энергия 0,72 0,79 0,57 0,67 0,73 0,47 0,55 0,60

Метионин*-цистин / лизин 60 65 65 65 69 69 68 72 73

Треонин / лизин ! 62 67 67 62 66 67 64 69 70

Сырого жира, г Сырой клетчатки, г 24,9 43,0 55,7 | 38,7 1 39,2 46,6 2 22,8 45,7 61,2

41,2 41,3 40,9 ¡47,6 1 46,3 40,5 8 39,7" 3 39,8 1 37,9 5

Кальция, г 8,48 Г 8,49 8,48 6,14 8,58 8,52 8,46 6,13 8,28 ПздГ 8,18

Фосфора, г 6,04 6,06 6,48 | 6,40 6~,06 60,7 6,10

С целью изучения метаболизма углеводов в плазме крови определяли концентрацию низкомолекулярных метаболитов: пирувата, лактата и глюкозы. Концентрацию пировиноградмой кислоты определяли по Фридеману и Хаугену (Прохорова М.И., Туликова 3.11., 1965) в реакции с динитрофенил-гидразином, последующей экстракцией образующихся гндразонов этилаце-татом и выявлением гидразона пировиноградной кислоты содовым раствором и щелочью. Концентрацию молочной кислоты определяли по увеличению поглощения при 340 им раствора образца плазмы крови с НАД и очищенной лактатдегидрогеназой. Концентрацию глюкозы анализировали с помощью набора реактивов Глюкоза ФС «ДДС». В основе принципа метода лежит глкжозооксидазная реакция, с последующей цветной реакцией образующейся перекиси водорода с фенольпым субстратом, катализируемой пе-роксидазой.

В печени изучали активность фруктозодифосфатазы (КФ 3.1.3.11), пи-рувагкарбоксилазы (КФ 6.4.1.1) и пируватдегидрогеназы (КФ 1.2.2.2), а в образцах длиннейшей мышцы спины - активность пируваткиназы (КФ 2.7.1.40) и лактатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.27). Выбор данных ферментов основывался на идентификации катализируемых ими реакций как неравновесных в процессах гликолиза и глюконеогенеза, а, следовательно, причастных к регуляции интенсивности и направленности метаболических потоков по этим циклам (Ныосхолм Э., С/гарт К., 1977).

Активность лактатдегидрогеназы определяли по оптическому тесту с использованием набора регентов ЛДГ-01 -ВИТАЛ. В основе определения лежит детекция понижения светопоглощения раствора НАДН, инкубируемого с образцом и субстратом реакции (пируват). Активность пируватдегидрогена-зы определяли с применением красителей тетразолиевого синего и феназин-метасульфата (Методы биохимического анализа, 1997). Последний служит акцептором водорода пируватдегидрогеназы и переводит тетразоливый краситель в восстановленную форму - формазан, нерастворимый н воде. Далее формазан экстрагируется ацетоном и спекрофогометрируется при 570 нм. Активность пируваткарбоксилазы определяли с применением кинетической методики с инкубированием пробы с субстратом (пируват натрия) и карбок-силирующим агентом (гидрокарбонат калия) в присутствии активаторов и НАДИ. В основе метода лежит фиксирование понижения светопоглощения образца вследствие восстановления пиридиннуклеотидами образующейся щавелевоуксусной кислоты. Активность фруктозодифосфатазы анализировали по увеличению концентрации неорганического фосфора в растворе при инкубации образца с субстратом гидролиза (фруктозо-1,6-дифосфат). Фосфор определяли с помощью ванадат-молибдатного реактива. Активность пиру-ваткиназы мышечной ткани анализировали по убыли НАДН, идущего на восстановление пирувата, образующегося в ходе пируваткиназной реакции из субстрата (фосфое пол пи ру ват).

Для оценки неспецифической резистентности были определены следующие показатели: концентрация в плазме крови сульфгидрильных групп низкомолекулярных соединений (глутатиои восстановленный + цистеин), ди-сульфидных групп низкомолекулярных соединений (глутатион окисленный + цистин) и концентрация малонового диальдегида. Для определения тиоловых групп в плазме крови применяли раствор дитионитробензойной кислоты в фосфатном буфере (ДТНБ, реактив Эллмана) (Соколовский и др., 1997). Образующийся в ходе восстановления нитротиобензоат (НТБ) определяли фотометрически при 412 нм. Дисулъфидные группы оттитровывали раствором

нитротиоеульфобензойной кислоты (1ТГСБ), который готовили по модифицированной нами методике (Thannhauser et al., 1984) окислением водного дитионнтробензоата кислородом воздуха в чашке Петри на свету в присутствии сульфита натрия. После инкубации раствора нитротиоеульфобензойной кислоты с исследуемым образцом фотометрически определяли нитротиобен-зоат. Концентрацию малонового диалъдегнда определяли фотометрически после кипячения с тиобарбигуровой кислотой материала осаждённого из плазмы фосфо-вольфрамовой кислотой (Коробейникова, 1989).

Математическая обработка осуществлена с использованием t-критерия по Плохинскому H.A. (1980).

Схема 1

Схема эксперимента

Возраст

65 суток 120 суток 165 суток 210 суток

Группы: 12 3 12 3 12 3

СП: -2.9 -29 -12% -31 -31 -25% -33 -33 -20%

ОЭ: +0 +5 +10% ... ...

ЛА: -+0 +22-33 +40-52% ... ...

СП - сырой протеин

ОЭ - обменная энергия

ЛА - лимитирующие аминокислоты

0 - норма

3. Результаты исследовании

3.1. Углеводный обмен

Исследовали концентрации ключевых низкомолекулярных метаболитов углеводного обмена: молочной кислоты, пировиноградной кислоты и свободной глюкозы в плазме крови.

Судя по представленным данным (Табл. 3) концентрация глюкозы снизилась в течение периода доращивания (с 5,88 ммоль/л) и претерпела незначительный подъём в течение двух последующих периодов откорма. Это го-

вориг о повышении роли жирных кислот в энергетическом обмене у свиней в позднем постнатальном онтогенезе. Между тем. Сепе11о А. ег. а!., 1996 предположили, что гипергликемия может повышать продукцию свободных радикалов, вызывая клеточную дисфункцию. Показано, что высокий уровень глюкозы может провоцировать окислительный стресс в клетках, повышая продукцию активных форм кислорода.

Концентрация пировиноградной кислоты оказалась достаточно стабильной и значимых межгрупповых различий нам выявить не удалось. Аио1-1еп М., 2004 показал, что окислительные повреждения молекулы церуло-плазмина, сопровождаемые потерей его ферментативной активности, предотвращаются пировиноградной кислотой. Таким образом, выяснилась роль пи-рувата в антиоксидантной системе организма.

Следует обратить внимание на показатель интенсивности гликолитиче-ских превращений углеводов (К), равный отношению концентрации молочной к пировиноградной кислоте в плазме крови. Обращает на себя внимание высокая интенсивность гднкодитических процессов в возрасте 65 суток. Это мы объясняем изменением соотношения с возрастом гликолитических и ли-нопитических процессов в пользу последних и трактуем как биологическую специфику вида. Таблица 3

Концентрации глюкозы, пиру вата и лактата в плазме крови у свиней

разного возраста, М±ш.

Возраст, сутки-группы п Глюкоза, мм оль/л Пируват, ммоль/л Лактат, ммоль/л К

65-фон „*> 5,88±0,28 0,056±0,006 1,39±0,01 24,8

120-1 4 3,08±0,58 Г(),П±0,006 1,18±0,20 10,7 ]

120 - 2 4 3,43± 0,60 0,11 ±0,002 1,18J- 0,13 10,7 1

120-3 165 - i ,4 4 4,18± 0,33 0,10± 0,006 1,10±0,08 11

4,3± 0,85 0,10± 0,003 0,97± 0,08 9,7

165-2 165 - 3" 210 -1 4 3,55± 0,83 0,08±0,006 l,10±0,lí 13,8

4 5,78± 1,18 0,09±0,004 1,07± 0,06 ÜJ'9

5 4,63±0,48 0,07±0,005 0,74±0,06 10,6

210-2 5 __ 5" 4,95± 0,70 0,08±0,008 0,82± 0,06 Таз

210-3 3,75±0,80 0,08±0,007 0,94± 0,11 11,8

Необходимо отметить, что молочная кислота является более лабильным показателем и повышенное содержание лактата в крови и мышечной ткани является типичным признаком стрессового состояния у свиней (\Virtz Л. В/ск1тгс)1 К., 1978). В нашем эксперименте наблюдалась выраженная тенденция возрастного снижения концентрации молочной кислоты в плазме крови животных (Рис.1).

1.6

65 120 165 210

сутки

--♦— группа 1 —л— группа 2 —й— группа 3

Рис.1 Возрастная динамика концентрации молочной кислоты в плазме

крови

В основе этого, по-видимому, лежит увеличение использования жирных кислот в энергообеспечении органов и тканей в сравнении с углеводной компонентой.

Рассматриваемые низкомолекулярные метаболиты, за исключением глюкозы, активно используются в процессе глюконеогенеза. Представляется возможным по активности ключевого фермента данног о процесса - фрукто-зодифосфагазы, судить о ресинтезе глюкозы (Табл. 4). В основе снижения интенсивности глюконеогенеза, по Есей видимости, лежит увеличение использования кетокислот, образуемых в процессе деградации глюкозы, для синтеза аминокислот в органах и тканях свиней, растущих на рационах дефицитных по протеину (Малайдах Ф.П., 1975).

Таблица 4

Возрастные изменения активности фруктозодифосфатазы печени,

(М±ш).

Возраст, сутки п Фру ктозодифосфатаза, мкмоль/ мин/г Фруктозодяфосфатаза, ммоль/мин/орган

Группы Группы

1 2 гз 1 2 -I о

65 3 27,3+9,24 - - 15,75+ 5,33 - -

120 4 12.33+ 176,1+3,73 6,5±1,58 10,69+ 6,81 +

5,85 5,07 9,67+3,57 1,66

165 4 3,65±1.15 3,85±1,39 9,4+2,62 13,63±

4,26+1,34 4,64:1:1,67 1 3,80

210 5 5,12+1,39 5,16+0,74 3,82+ 0.92 7,14± 1,94 7,11+1,0 5,45+ 1,31

Возрастное снижение активности выявлено также и для другого ключевого фермента глюконеогенеза - пируваткарбоксилазы печени (табл. 5, рис.2), на фоне отсутствия значимых межгрупповых различий. Реакция кар-боксилировашм пирувата обратима, но в физиологических условиях сдвинута вправо, поэтому во многих метаболических ситуациях ПК определяет лимитирующее звено всего процесса глюконеогенеза.

30, 25]

мкмоль/мин/ г 20 I

15;

10 I

5-! о!

65 120 165

Возраст сутки

> ПК-« ОДФ

210

Рис.2 Возрастные изменения усреднённой удельной активности пируваткарбоксилазы (ПК) и фруктозодифосфатазы (ФДФ).

Уместно также отметить, что ферменты, связанные с пируваткарбокси-лазой в процессе глюконеогенеза у крыс, ассоциированы во временный комплекс и меняют свою активность согласованно (Fahien L.A. et al., 2006).

Так, физиологические концентрации жирных кислот не оказывают стимулирующего действия на глюконеогенез, хотя в препаратах печени in vitro длинпоцепочечные жирные кислоты стимулируют глюконеогенез, но только в присутствии субстратов для синтеза, поскольку сами жирные кислоты не служат непосредственными субстратами глюконеогенеза (Кендыш И.Н., 1985).

Таблица 5

Возрастные изменения активности пируваткарбоксилазы печени (М±т).

Возраст, сутки п Пируваткарбокснлаза, (минт) мкмоль/ Пируваткарбокснлаза, ммоль/мин/орган

Группы Группы

1 2 3 1 12 3

65 3 6,44± - - 3,72±0,37 - -

0,64

120 4 5,56± 7,01±0,8 6,76* 7,08±

1,43 1,43 4,82±1,21 6,7 ¡±0,80 1,51

465 4 4,17± 2,5±3,03 4,06± 5,89±

0,78 0,87 4,87±0,92 3,01±1,23 1,33

210 5 1,64± ~~1 3,09± 1,36 1,93± 2,76±

0,39 0,75 2,29±0,54 [4,26±1,87 1,07

Метаболизм /шрувата зависит преимущественно от соотношения активностей пируватдегидро] еназы и пируваткарбоксилазы, которые определяют степень его превращения в ацетил-коэнзим А либо глюкозу. Так, в опыте на свином сердце с меченными пнруватом и лактатом была показана доля карбоксилирования пировиноградной кислоты (3-6%) от потока метаболитов по циклу Кребса (РапсЬа! А.К. е! а1., 2006). В свою очередь, пируваткарбокснлаза и пируватдегидрогеназа проявляют максимальную активность только при восстановленном состоянии своих тиоловых групп. Известно также, что продукт пируватдегидрегеназной реакции - ацетил-КоА является аллостери-ческим активатором пируваткарбоксилазы. Таким образом, налицо тесная

взаимосвязь концентрации пировиноградной кислоты, активности тиоловых энзимов и антиоксидантного потенциала. В настоящее время идентифицированы заболевания, вызванные повышением свободно-радикальных процессов, в результате чего снижается активность пируватдегидрогеназы (Азапшпа 14., 2004). Ишемия мозга вызывает повышенное образование свободных радикалов, а они снижают активность пируватдегидрогеназного комплекса.

Таблица 6

Возрастные изменения активности пируватдегидрогеназы печени, (М±т)

Возраст, п Пируватдегидрогеназа, нмоль/ (минт) Пируватдегидрогеназ мкмоль/мин/орган а, 1

сутки Группы Группы

1 2 1 гу -— ^ 1 2 з...............

65 1,92± 0,49 - - 1,Г1± 0,28 - -

120 4 1,04±0,3 1,55± 0,45 1,7±0,46 0,9±0,23 1,48+0,52 1,78±1,02

165 4 2,12± 2,78± ^29±0,69

0,88 0,68 0,78 3,35±0,43 4,77±0,97

210 5 8,62+ 7,7±0,37 ^6,74± 12,02*

0,17 1,37 0,24 10,61±0,5 9,62±2,0

На основании данных по активности пируватдегидрогеназного комплекса можно отметить тенденцию к более интенсивному включению пиру-вата в цикл трикарбоновых кислот с возрастом (табл.6). Кроме того, в возрасте 120 и 165 суток во второй и третьей группах активность комплекса повышается в сравнении с контролем, а в возрасте 210 суток зависимость обратная.

С другой стороны, необходимо иметь в виду, что жирные кислоты (в этих группах в рацион добавлено подсолнечное масло) обычно тормозят вход пирувата в цикл Кребса посредством торможения пируватдегидрогеназной реакции, которое заключается в ингибнровании фермента ацетил-СоА и НАДН (Розанов А.Я., 1973; Кендыш И.Н., 1985). Поэтому в данном случае, возможно, дополнительное влияние оказывали другие факторы, например, белково-аминокислотного метаболизма и синтез жирных кислот из углевод-

пых остатков. Также обращают на себя внимание противоположно направленные тенденции в возрастном изменении активности пируваткарбоксилазы и пируватдегидрогеназы, что закономерно, так как данные ферменты работают с одним и тем же субстратом - ппровиноградной кислотой.

По результатам анализа активности пируваткиназы (Табл.7) в мышечной ткани, можно отметить, что у свиней второй опытной группы в период откорма активность фермента минимальна. Это мы связываем с уменьшением роли гликолиза и увеличением использования жирных кислот в энергетических процессах.

Таблица 7

Возрастные изменения активности пируваткиназы и лактатдегидрогеназы длиннейшей мышцы, (М+т)

Воз- ] п Пируваткиназа, мкмоль/мин/г Лактатдегидрогеназа, моль/мин/г

раст. Группы Группы

сут 1 2 -> 1 п л

65 7 4,1 ±0,87 - - 0,176+ - -

0,023

120 4 3,85+0,91 2,35± 0,71 1,22+ 0,158+ "о, 15+ 0.15+ 1

0,64 0,006 0,007 0,004

165 4 0,63+ 0,49+0,1 0,86+ 0,303+ 0,318+ 0,328+

0,13 0,23 0,006 0,019 0,023

210 5 2,18+1,01 0,84+ 2,82+ 0,232+ 0,26+ 0,248+

0,18* | 0,74* 0,028 0,036 0,032

Примечание: * Р < 0,05 в сравнении с 1-й (контрольной) группой

В качестве примечательного факта следует отметить параллельное изменение активностей пируваткиназы и лактатдегидрогеназы с возрастом во всех группах Данную динамику мы трактуем как изменение соотношения аэробного и анаэробного гликолиза в онтогенезе. Рост активности пируваткиназы и одновременное снижение активности лактатдегидрогеназы (аэробный гликолиз) свидетельствует о более интенсивном включении углеводных компонентов в синтез заменимых аминокислот. Обратные отношения величин активности этих ферментов (анаэробный гликолиз) указывают на интенсификацию процессов биосинтеза белка.

3.2 Неспецифическая резистентность Основные показатели, в совокупности определяющие статус неспецифической резистентности организма опытных и контрольных животных представлены в таблице 8.

Таблица 8

Возрастные изменения показателей неспецифической резистентности в плаз-

ме крови у подопытных свиней (М±т)

Возраст, сутки- группы п МДА, нмоль/мл БН, мкмоль/мл мкмоль/мл ТДС

65 - фон 3 2,330± 0,01 0,385±0,09 0,175±0,04 к2,2

120- 1 4 2,320±0,172 0,404±0,10 0,192±0,05 2,1

120-2 4 1,950±0,231 0,462±0,08 0,159±0,04 2,9

120-3 4 2,135± 0,272 0,425±0,12 0,185±0,07 12,3

165 - 1 4 2,068±0,221 0,496±0,11 0,217±0,05 2,29 I

165-2 4 1,722±0,419* 0,559±0,11 1 0,188±0,06 3

165-3 1 4 1,803±0,108* 4511 ±0,09 0,203±0,0 4 2,5 1

210- 1 5 2,070±0,362 0,580±0,08 10,233±0,04 2,49

210-2 5 1,735±0,295* 10,650^0,11 0,215±0,06 3

210-3 5 1,935+0,230* |0,602.±0,10 0,220±0,05 2,75

Примечание: МДА -■ малоновьш диапьдегид; ЯН - сульфгидрильные группы низкомолекулярных соединений (глутатион восстановленный + цистеин); БХ - дисульфидные группы низкомолекулярных соединений (глутатион окисленный + цистин); ТДС - тиол-дисульфидное соотношение (йН / 88).* Р < 0,05

Судя по представленным в таблице данным, при сравнении с 1-й (контрольной группой) животные второй группы явно лидировали по концентрации БН-групп, имели самое высокое тиол-дисульфидное отношение (Рис. 3) и самую низкую концентрацию вторичных продуктов перекисного окисления липидов (Р < 0,0.5).

По величине показателей полученных у поросят в пределах одной группы можно судить об их изменении в онтогенезе. С возрастом концентрация 8Н-групп в плазме крови закономерно повышается. Повышается и

концентрация 88-групп, но в меньшей степени. В результате этого с возрастом повышается тиол-дисульфидное отношение.

группа 1 группа2 группаЗ

Рис. 3 Т'иол-дисульфидное соотношение плазмы крови свиней в возрасте 120

дней

В плазме подопытных животных концентрация ТБК-продуктов изменялась противоположно динамике концентрации тиоловых групп и тиол-дисульфидного отношения (рис.4).

группа 1 групгта2 группа 3

■ ТДС в МДА

Рис.4 Тиол-дисульфидное соотношение и концентрация ТБК-активных

продуктов в плазме крови свиней в возрасте 210 дней. Это можно объяснить повышением с возрастом активности антиокси-дашной системы организма, а с другой стороны уменьшением интенсивно-

стн роста на единицу массы и как следствие, уменьшение концентрации побочных продуктов метаболизма.

У поросят третьей группы, несмотря на большее содержание в рационе лимитирующих аминокислот, протеина и обменной энергией, вероятно, отмечалась недостаточная его сбалансированность и, как следствие, показатели резистентности несколько занижены в сравнении со второй опытной группой. Однако, как и у животных второй группы, у поросят третьей группы в плазме крови (по сравнению с животными контрольной группы) было выше содержание тиоловых групп и выше тиол-дисульфидное отношение, что характеризует несколько более высокий у них антиоксидантный статус.

Известно, что уровень 8Н групп в крови и тканях организма, обусловленный различными факторами, является в большой степени выражением интенсивности обменных процессов. Поэтому представляло интерес сопоставить показатели состояния тиол-дисульфидной системы с активностью ферментов углеводного обмена, типичным представителем которых является пируваткарбоксилаза печени (табл. 5). В литературе описана взаимосвязь окислительно-восстановительного состояния тиол-дисульфидной системы и активности ферментов. Так, Ратр К., 2005 предложил механизм конформа-циоиных изменений в активных центрах НАД-зависимых дегидрогеназ. При взаимодействии этих ферментов с НАДН восстанавливаются цистеиновые остатки, меняется структура ферментов и повышается доступность сульф-гидрильных групп для окислительной атаки свободными радикалами. Именно этот механизм в настоящее время связывают с окислительными процессами сульфгидрильных трупп и, как следствие, с обратимым снижением каталитической активности ферментов.

При анализе данных по трём группам обнаруживается положительная достоверная корреляция этих показателей в возрасте 120 и 210 дней (Рис. 5 и 6 соответственно).

Ы " 10 > о„

С § 8 1 О о °°

А 2

оо

8 "2 б оо

х г-, о

га о 4 п и

5 5 -П О

сР о

0,3 0,35 0,4 0.45 0,5 Концентрация ЗН-групп. мкмоль/мл

Рис. 5. Корреляция концентрации сульфгидрильных групп низкомолекулярных соединений и величины активности пируваткарбоксилазы печени в возрасте 120 суток (г - 0,79, Р<0,01).

Ю

с: £

6

О -О О Гч

х п; 4 О

111 Г) ^

СП о 5 2

2 : # ° О

п ' о О о

и - |

0,55 0,6 0,65 0,7 ' Концентрация БН-групп, мкмоль/мл

I

Рис. 6 Корреляция концентрации сульфгидрильных групп низкомолекулярных соединений и величины активности пируваткарбоксилазы печени в возрасте 210 суток (г = 0,58, Р<0,1).

При сопоставлении данных по неспецифической резистентности с зоотехническими показателями (Табл.9) можно прийти к выводу о синхронном изменении тиол-дисульфидного потенциала и продуктивности животных (рис.7). Так, еще Бойнович М.М (1970) пришла к выводу, что увеличение среднесуточного прироста идёт параллельно с повышением концентрации групп в сыворотке крови свиней.

Таблица 9

Среднесуточный прирост и расход корма на кг прироста у свиней в период

доращивания и откорма

Показатели Группы

1 1 2

65-120 суток

Среднесуточный прирост, г 407±32 517±26 503±24

Расход корма на кг прироста, кг 3,97+0,32 3,13+0,16 3,22+0,18

120-165 суток

Среднесуточный прирост, г 621±34 646±36 630+33

Расход корма на кг прироста, кг 3,76 3,61 3,7

165-210 суток

Среднесуточный прирост, г 648+45 687±39 Г 675+56

Расход корма на кг прироста, _ . кг_________ _ _ 4,51 4,25 4,32

Так, повышение показателей неспецифической резистентности привело

к повышению интенсивности роста. Наблюдается самый высокий среднесуточный прирост и самый низкий расход корма на кг прироста у животных второй группы.

группа 1 группа2 группа 3

а Прирост ■ ЭН

Рис.7 Среднесуточный прирост (г/сут) и концентрация тиоловых групп низкомолекулярных соединений (нмоль/мл) в возрасте 120 дней.

3.3 Продуктивность и расход корма В конце периода доращивания средняя живая масса поросят 2-й и 3-й групп оказалась выше на 15.1 и 14,2 % (Р<0,05) соответственно, чем у животных контрольной группы, а среднесуточные приросты живой массы поросят составили в опытных группах 517±26 (Р<0,05) и 503+24 г (Р<0,05), а в контрольной 407±32 г (табл. 9). Затраты корма на 1 кг прироста у поросят опытных групп были на 21,1 и 18,9% ниже по сравнению с контрольной. Затраты сырого протеина на 1 кг прироста у поросят 2-й группы был на 17,8 % ниже по сравнению с контролем (табл.10). Поросята 3-й группы тратили несколько больше сырого протеина в сравнении контрольной. Аналогичная картина отмечена и по затратам обменной энергии на кг прироста у живот-пых опытных групп и она была ниже на 17,3 и 10,5%, чем у животных контрольной группы. Таблица 10 Прирост живой массы, расход сырого протеина и обменной энергии на

кг прироста

Показатели Группы

1 | 2 | 3

Период дорашивания (65-120 суток)

Прирост живой массы, кг 25,24+1,98 32,06+1,63* 31,16±1,49*

Расход сырого протеина, г 476,4 375,0 482,3

Расход обменной энергии, МДж 49,23 40,69 44,05

Пе рвын период откорма (120-165 суток)

Прирост живой массы, кг 27,32±2,11 28,42±2,96 27,72±2,95

Расход сырого протеина, г 428 412 500

Расход обменной энергии, МДж 1" 44,92 45,35 48,72

В торой период откорма (165-210 суток)

Прирост живой массы, кг 31,12±4,40 | 32,98±4,18 | 32,43±3,5"5

Расход сырого протеина, г 482 ; 459 510

Расход обменной энергии, МДж 55,0 54,5 58,0

За весь период откорма (12.0-210 суток)

Прирост живой массы, кг 58,44±3,87 60,41±4,05 60,15±3,58

Расход сырого протеина, г 459 444 505 ~5~6737

Расход обменной энергии, МДж 50,28 51,07

* Р < 0,05 при сравнении с 1-й (контрольной группой)

К концу откорма (210 суток) разница в живой массе по группам между контрольной и 2-й и 3-й группами составила 9,03 кг (8,6%) и 8,31 кг (7,91%), а между опытными группами разницы не отмечено. Валовой прирост, полученный за период откорма, был высоким у свиней 2-й группы. Среднесуточные приросты живой массы животных трех подопытных групп составили 635±43; 656±48 и 654±45г соответственно.

Переваримость протеина корма и степень использования животными азота также подтверждает отмеченные изменения в интенсивности роста в зависимости от уровня обеспеченности организма поросят аминокислотами и энергией. Так, у поросят 2-й группы использование азота, как от принятого, так и от переваренного, были выше по сравнению с таковыми у 1-й и 3-й групп (Ниязов Н., 2009), что свидетельствует о более эффективном использовании у них азотистых веществ. Исходя из этих данных, можно считать, что улучшение обеспеченности организма поросят суммарным количеством аминокислот и обеспечение их оптимального (идеального) соотношения нужно рассматривать как один из важнейших факторов повышения эффективности использования азотистых веществ и продуктивности животных. В условиях эксперимента аминокислотная обеспеченность «идеальным» (оптимальным) соотношением незаменимых аминокислот, а также энергией в полной мере была характерна для поросят 2-й группы. В то же время у поросят 3-й группы по сравнению с 1-й и 2-й группами имело место повышение переваримости азотистых веществ корма. Повышение переваримости протеина корма в 3-й группе обусловлено, по всей видимости, более высоким

содержанием в составе комбикорма высокопсреваримого белкового компонента - соевого шрота. При этом у поросят 3-й группы имело место наибольшее выведение азота с мочой, что вполне естественно, поскольку они больше потребляли азота корма. Соответственно у них в метаболический пул поступало избыточное количество аминокислот, не относящихся к лимитирующим, а это и по биологическим, и по экономическим, и но экологическим соображениям следует рассматривать как отрицательный фактор.

Различия по эффективности использования азота у поросят разных групп нашли отражение в убойных и мясных качествах. Исследование состава туши при убое в конце периода дорашивання показало, что у свиней опытных групп по сравнению с контролем было большим содержание мякоти в туше, убойный выход был выше, масса туши, а относительное содержание сала было меньше (Родионова О.В., Кальницкнй Б.Д., 2010). Отношение количества мякоти к выходу жира в опытных группах было более высоким. Также, выявлено повышенное содержание белка в длиннейшей мышце у поросят опытных групп по сравнению с контролем.

4. Заключение

Подводя итоги всему полученному экспериментальному материалу можно заключить, что все три испытанных рациона с различными уровнями протеина, незаменимых аминокислот и энергии можно отнести к биологически адекватным, удовлетворяющим пластические и энергетические потребности поросят и свиней разного возраста, поддерживающим здоровье животных и позволяющим на протяжении всего технологического цикла производства свинины получать вполне удовлетворительные приросты живой массы животных.

Нами отмечено отсутствие выраженных достоверных различий по величинам концентрации метаболитов и каталитической активности изученных в эксперименте ключевых и регуляторных ферментов углеводного обмена между животными контрольной и обеих опытных групп. Это свидетельствует о достаточно высоких биологических качествах всех разработанных и йены-

тайных рецептур комбикормов. Предложенные низкобелковые рационы не выступают стрессорами для растущих и откармливаемых свиней.

Увеличение уровня обменной энергии на 5 %, лизина, метионина и треонина на 22 - 33 % с одновременным снижением содержания протеина до 12,2 - 10,7 % в рационе животных в период доращивания и откорма проявило себя наиболее оптимальным из испытывавшихся вариантов. Именно группа животных, находившаяся на указанных условиях белково-аминокислотного и энергетического питания продемонстрировала лучшие характеристики неспецифической резистентности, продуктивности и использования азотистых веществ, что в совокупности и позволяет наметить реальные перспективы и пути существенного повышения эффективности использования в кормлении свиней зерна злаковых культур, содержащих низкий уровень протеина.

Руководствуясь соображениями о центральной регуляторной роли в организме системы редукции глутатиона, мы сочли логичным уделить пристальное внимание этому критерию. Тиол-дисульфидное отношение, как нам это представляется, совершенно оправданно и аргументировано может быть отнесено к числу важнейших регуляторных параметров, способных объективно, информативно и оперативно характеризовать функциональное состояние систем ответственных за общую неспецифическую резистентность, за способность организма преодолевать метаболические стрессы, обусловленные взрывом свободнорадикальных реакций и липопероксидации.

Более того, полученные нами экспериментальные данные указывают на связь концентрации сульфгидрильных групп в крови и активности ферментов углеводного обмена в тканях животных, типичным представителем которых является пируваткарбоксилаза печени. При сопоставительном анализе данных по трём группам животных нами обнаружена положительная корреляция этих показателей в возрасте животных 120 и 210 дней.

При проецировании данных по неспецифической резистентности на зоотехнические показатели можно прийти к выводу о параллельном изменении тнол-дисульфидного потенциала и продуктивности животных. Увеличение

среднесуточного прироста идёт достаточно синхронно с повышением концентрации 811 групп. Нами отмечен самый высокий среднесуточный прирост и самый низкий расход корма на кг прироста у животных второй группы, которые явно лидировали по концентрации йН-групп, имели самое высокое ти-ол-дисульфидиое отношение и самую низкую концентрацию вторичных продуктов перекисного окисления липидов.

У поросят третьей группы, несмотра на большее содержанке в рационе лимитирующих аминокислот, протеина и обменной энергией, вероятно, отмечалась недостаточная его сбалансированность и, как следствие, показатели резистентности были несколько занижены в сравнении со второй опытной группой. Однако, как и у животных второй группы, у поросят третьей группы в плазме крови (по сравнению с животными контрольной группы) было выше содержание тиоловых групп и выше тиол-дисульфидное отношение, что характеризует имевшийся у них более высокий антиоксидаитный статус.

С нашей точки зрения все сказанное логично вписывается в современный контекст понимания неуклонно возрастающей роли и значимости биохимических тестов в оценке физиологического статуса сельскохозяйственных животных, расшифровке степени обеспеченности их в основных элементах питания, адаптации к технологиям выращивания. На настоящем уровне продуктивности сельскохозяйственных животных только новые успехи в раскрытии глубинных биохимических механизмов регуляции об,мена веществ и энергии и в разработке новых способов направленного на них воздействия позволят решить практические проблемы, стоящие перед животноводами по дальнейшей интенсификации отрасли.

5. Выводы

1. Увеличение уровня обменной энергии на 5% и лимитирующих аминокислот на 22-33% при одновременном снижении содержания протеина до 12,2-10,7% в рационе поросят в период доращивания и откорма обеспечили лучшие характеристики продуктивности и неспецифической резистентности.

Интенсивность гликолнтических процессов у свиней максимальна в возрасте 65 суток и затем снижается. Это мы обьясняем изменением соотношения с возрастом гликолитических и липолитичееких процессов в пользу последних и трактуем как биологическую специфику вида.

Величины активности ключевых ферментов глюконеогенеза в печени - пируваткарбоксилазы и фруктозодифосфатазы - с возрастом имеют выраженную тенденцию к снижению (Р<0,05), что мы связываем с повышенным использованием кетокислот для синтеза аминокислот в органах и тканях свиней, растущих на рационах дефицитных по протеину, а не ддя ресинтеза глюкозы в печени.

Каталитическая активность пируватдегидрогеназного комплекса с возрастом повышается, свидетельствуя об усилении вовлечения пи-ровиноградной кислоты в процессы митохондриального окисления, метаболизма заменимых аминокислот и липогенеза.

Активность пируваткиназы в мышечной ткани, у свиней второй опытной группы в периоды откорма имеет наименьшие значения (Р<0,05), что мы связываем со снижением роли гликолиза и увеличением использования жирных кислот в энергетических процессах.

Активность пируваткиназы и лактатдегидрогеназы с возрастом во всех группах изменяется разнонаправлено и интерпретируется нами как критерий изменения соотношения аэробного и анаэробного гликолиза в онтогенезе.

Отсутствие выраженных достоверных различий по величинам каталитической активности ряда изученных ключевых и регуляторных ферментов и концентрации метаболитов между животными контрольной и обеих опытных групп, свидетельствует о достаточно высоких биологических качествах разработанных и испытанных рецептур комбикормов.

8. Доказано наличие положительной взаимосвязи интенсивности функционирования в организме тиол-дисульфидной системы и обратной связи процессов липопероксидацип, с продуктивностью животных.

9. Полученные экспериментальные данные подтверждают существование связи между функциональной активностью систем антиокси-дантной защиты организма и величинами каталитической активности ферментов углеводного обмена (Р<0,05).

6. Предложения практике

Полученные результаты будут использованы в совершенствовании системы питания свиней. Оптимальное содержание в 1 кг корма обменной энергии, протеина и лимитирующих аминокислот в рационе поросят-помесей в периоды доращивапия и откорма составляет: 13,02, 12,55 и 12,81 МДж обменной энергии; 122, 114 и 107 г сырого протеина; 9,4, 8,36 и 7,2 г лизина; 5,9, 5,84 и 5,25 метионнна+цистина; 6,1, 5,63 и 5,03 г треонина.

Список работ опубликованных по теме диссертации:

1. Гаглошвили A.A. Углеводный обмен у свиней в период интенсивного доращивапия и откорма на низкопротеиновых рационах с различными уровнями обменной энергни и аминокислот [Текст] / A.A. Гаглошвили // Проблемы биологии продуктивных животных. -2009,-№4,- С. 46-53.

2. Гаглошвили A.A. Неспецифическая резистентность свиней на фоне низкопротеиновых рационов с различными уровнями энергии и аминокислот [Текст] / А.А.Гаглошвили // Проблемы биологии продуктивных животных.- 2009.- №4,- С. 27-32.

3. Гаглошвили A.A. Неспецифическая резистентность свиней, содержащихся на иизкопротеинопых рационах с добавками синтетических аминокислот [Текст] /А.А.Гаглошвили // Сборник тезисов 14

международной Путинской школы-конференции молодых учёных «Биология наука 21 века». Пущино - 2010. том 1 С. 116.

Отпечатано в МУП «Полиграфист» г. Боровск, пл. Ленина, 20 Подп. к печати 18.05 .2010 г. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная, гарнитура Тайме. Усл. печ. лист 1 Заказ 582, тир. 80 экз.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гаглошвили, Анатолий Анатольевич

1. Введение.

1.1 Актуальность работы.

1.2 Цели и задачи исследования.

1.3 Научная новизна работы.

1.4 Практическая значимость работы.

1.5 Положения выносимые на защиту.

2. Обзор литературы.

2.1 Пути метаболизма глюкозы в тканях моногастричных.

2.2 Общая и неспецифическая резистентность организмов.

2.3 Протеиновое питание свиней.

2.4 Аминокислотное питание свиней.

2.5 Особенности энергетического питания свиней.

3. Объект и методы исследований.

4. Результаты исследований и их обсуждение.

4.1 Метаболизм углеводов.

4.2 Общая и неспецифическая резистентность.

4.3 Продуктивность и расход корма.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Углеводный обмен, неспецифическая резистентность и продуктивность свиней на низкопротеиновых рационах с различными уровнями аминокислот и энергии"

1.1 Актуальность работы Важнейшей задачей всех отраслей животноводства является снабжение человека биологически полноценными продуктами. Проблема обеспечения населения продовольствием относится к наиболее сложным проблемам мировой экономики, а в вопросах обеспечения населения стран мясом первостепенное значение имеет свинина. Свиньи наиболее приемлемый вид сельскохозяйственных животных в решении данной задачи. С каждым годом роль отрасли свиноводства в мире возрастает, увеличивается поголовье свиней и производство свинины. На долю свинины приходится до 40% производимого мяса.

Выгодные особенности свиней по сравнению с другими видами сельскохозяйственных животных: скороспелость, многоплодие, всеядность, высокая степень трансформации питательных веществ корма. Свинина отличается высокой калорийностью, способностью хорошо подвергаться консервированию, высокими вкусовыми качествами, богатством полноценных белков, составом незаменимых аминокислот, минеральных веществ и витаминов группы В.

Существующие нормы кормления, основанные на ранее проведенных опытах и прежней практике кормления животных в хозяйствах, не всегда удовлетворяют возросшим требованиям - быстрому производству продукции за счет ускорения синтетических процессов в организмах растущих, откармливаемых и племенных животных, получению продукции высоких пищевых качеств и повышению коэффициента полезного действия кормов. Поэтому необходим переход на усовершенствованные нормы, принципы и технику оценки питательности кормов с учетом современных достижений физиологии, биохимии и кормления животных, изменения в кормопроизводстве, развития комбикормовой и химической промышленности и достижений в технике кормления животных.

Необходимы наиболее точное определение потребности животных в виде и количестве питательных и биологически активных веществ, глубокое выяснение требований, зависящих от строения и функции органов пищеварения и обмена у разных животных.

Обязательны точное определение состава и свойств кормов и их соответствие требованиям животных. Состав и свойства кормов должны отвечать потребностям животных не только по отдельным веществам, но и по сочетаниям питательных веществ и биологически активных факторов в рационах. Успешное решение указанных задач зависит и от учета и использования природных и развитых свойств животных, связанных с природной принадлежностью, физиологическим состоянием и условиями их содержания.

Дальнейшее развитие отрасли свиноводства невозможно без научно обоснованного, сбалансированного кормления, базирующегося на обеспечении рационов свиней всеми элементами питания в оптимальных количествах и соотношениях. В последние годы усилия многих ученых направлены на совершенствование системы полноценного питания свиней, в которой важное значение придают обеспечению животных высококачественным белком, содержащим в определенном количестве и соотношении все аминокислоты (концепция идеального протеина) (Рядчиков В.Г. и др., 2000; Thong Н.Т., Liebert F., 2004; Stein H.H. et al., 2007). На основании этой концепции можно существенно снизить уровень сырого протеина в рационах свиней при обогащении рационов незаменимыми аминокислотами (Янушкевич Б., 1974; Петрова В., 1979; Carr J.R., 1979; Szelenyi М., 1981; Ниязов Н.А., 2005). Между тем, получены противоречивые данные. Так, (Smith J.W. et al., 1998) зарегистрировали снижение массы мышц и отложения белка в теле у свиней на низкопротеиновом рационе с добавками лимитирующих аминокислот, (Knowles Т.A. et al., 1998) не выявили существенных изменений в массе мышц и отложения белка, а (Каширина М.В. и др., 2005) отметили положительные изменения. Кроме того, в настоящее время не определены уровни потребности в лимитирующих аминокислотах и обменной энергии для помесных свиней, обладающих высоким потенциалом роста мышц и отложения белков, а также при выращивании и откорме на низкопротеиновых рационах.

Повышение продуктивности сельскохозяйственных животных неразрывно связано с глубоким познанием физиолого-биохимических процессов, лежащих в основе их роста и развития, усвоения питательных веществ корма и трансформации их в животноводческую продукцию. В последнее время заметно возросла роль биохимических тестов в оценке физиологического состояния сельскохозяйственных животных, обеспеченности их в основных элементах питания, адаптации к технологии содержания. В связи с этим всё большую значимость приобретает изучение особенностей обмена веществ и энергии, а также механизмов их регуляции. В частности, первостепенное значение имеет изучение особенностей обмена углеводов в организме сельскохозяйственных животных с целью широкого использования различных показателей углеводного обмена в их крови и тканях для решения практических вопросов животноводства. Это обусловлено важным энергетическим и пластическим значением углеводов, их участием в ряде биохимических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности и продуктивности сельскохозяйственных животных.

Особенно большой лабильностью характеризуются показатели углеводно-энергетического обмена в крови и тканях свиней на ранних этапах по-стнатального онтогенеза. Концентрация глюкозы и лактата в крови и содержание гликогена в тканях поросят являются важными показателями их жизнеспособности. Уровень и полноценность кормления, физиологическое состояние животных оказывают существенное влияние на направленность углеводно-энергетического обмена в тканях.

Для повышения продуктивности животных необходимо четкое представление о границах возможных нагрузок субстратов-метаболитов при обеспечении эффективного синтеза белка. Углеводный обмен имеет прямые взаимосвязи с белково-аминокислотным, липидным и энергетическим обменами (Ноздрин Н.Т., 1975). Исследование обмена углеводов у свиней заслуживает особого внимания, поскольку в организме последних метаболизм характеризуется повышенной интенсивностью липогенеза, главным образом, за счёт превращений углеводных компонентов.

С другой стороны, применение интенсивных промышленных технологий производства животноводческой продукции приводит к возникновению противоречий между биологическими и технологическими аспектами данной проблемы. Возникает ряд новых стресс-факторов, называемых технологическими. Низкобелковый рацион, в свою очередь, также выступает стрессором. Интенсификация процессов перекисного окисления липидов и избыточное образование свободных радикалов является неотъемлемым следствием стрессов любой природы. Данные нарушения функционирования системы антиоксидантной и иммунной защиты организма животных отрицательно сказываются на обмене веществ, сопротивляемости животных и, как следствие, на их продуктивности и качестве производимой продукции. В связи с этим является актуальным изучение антиоксидантного статуса сельскохозяйственных животных.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Гаглошвили, Анатолий Анатольевич

6. Выводы

1. Увеличение уровня обменной энергии на 5% и лимитирующих аминокислот на 22-33% при одновременном снижении содержания протеина до 12,2-10,7% в рационе поросят в период доращивания и откорма обеспечили лучшие характеристики продуктивности и неспецифической резистентности.

2. Интенсивность гликолитических процессов у свиней максимальна в возрасте 65 суток и затем снижается. Это мы объясняем изменением соотношения с возрастом гликолитических и липолитических процессов в пользу последних и трактуем как биологическую специфику вида.

3. Величины активности ключевых ферментов глюконеогенеза в печени - пируваткарбоксилазы и фруктозодифосфатазы - с возрастом имеют выраженную тенденцию к снижению (Р<0,05), что мы связываем с повышенным использованием кетокислот для синтеза аминокислот в органах и тканях свиней, растущих на рационах дефицитных по протеину, а не для ресинтеза глюкозы в печени.

4. Каталитическая активность пируватдегидрогеназного комплекса с возрастом повышается, свидетельствуя об усилении вовлечения пировиноградной кислоты в процессы митохондриального окисления, метаболизма заменимых аминокислот и липогенеза.

5. Активность пируваткиназы в мышечной ткани, у свиней второй опытной группы в периоды откорма имеет наименьшие значения (Р<0,05), что мы связываем со снижением роли гликолиза и увеличением использования жирных кислот в энергетических процессах.

6. Активность пируваткиназы и лактатдегидрогеназы с возрастом во всех группах изменяется разнонаправлено и интерпретируется нами как критерий изменения соотношения аэробного и анаэробного гликолиза в онтогенезе.

7. Отсутствие выраженных достоверных различий по величинам каталитической активности ряда изученных ключевых и регуляторных ферментов и концентрации метаболитов между животными контрольной и обеих опытных групп, свидетельствует о достаточно высоких биологических качествах разработанных и испытанных рецептур комбикормов.

8. Доказано наличие положительной взаимосвязи интенсивности функционирования в организме тиол-дисульфидной системы и обратной связи процессов липопероксидации, с продуктивностью животных.

9. Полученные экспериментальные данные подтверждают существование связи между функциональной активностью систем антиокси-дантной защиты организма и величинами каталитической активности ферментов углеводного обмена (Р<0,05).

7. Предложения практике

Полученные результаты будут использованы в совершенствовании системы питания свиней. Оптимальное содержание в 1 кг корма обменной энергии, протеина и лимитирующих аминокислот в рационе поросят-помесей в периоды доращивания и откорма составляет: 1,20, 1,25 и 1,28 ЭКЕ; 13,02, 12,55 и 12,81 МДж обменной энергии; 122, 114 и 107 г сырого протеина; 9,4, 8,36 и 7,2 г лизина; 5,9, 5,84 и 5,25 метионина+цистина; 6,1, 5,63 и 5,03 г треонина.

5. Заключение

Несмотря на значительные успехи в области изучения биологии продуктивных животных, многие стороны и механизмы регуляции обмена веществ растущих и откармливаемых свиней в связи с различной интенсивностью роста и наращиванием мышечной массы ещё продолжают оставаться недостаточно изученными. В то же время, без глубоких знаний этих механизмов невозможен дальнейший прогресс в совершенствовании технологий производства качественной свинины.

Настоятельная необходимость биохимических исследований в этом направлении связана не только с практически полным исчерпанием возможности прогресса эмпирическим путём на достигнутом уровне продуктивности. Любое совершенствование имеющихся способов, разработка новых приёмов рационализации откорма животных, повышения качества, увеличения количества и снижения затрат кормов на производство продукции уже стали немыслимы без умения грамотно вмешиваться в регулирование интенсивности и направленности метаболических потоков в организме продуктивного животного.

Рост и развитие организма и, в частности, формирование мышечной ткани находятся под контролем общих механизмов регуляции обмена веществ. Результаты исследований этой проблемы свидетельствуют, что механизмы регуляции процессов биосинтеза в клетках различных органов и тканей включают как фундаментальную регуляцию на уровне генома, так и оперативную на уровне субстратной и кофакторной обеспеченности метаболических реакций.

Углеводный обмен

Углеводный обмен выступает важным фактором и посредником всех метаболических процессов в организме, определяет энергетический и пластический статус органов и тканей, является важнейшим звеном регуляции биохимических процессов в отдельно взятой клетке и целом организме.

В нашем эксперименте у подопытных свиней на низкопротеиновом рационе концентрация глюкозы снизилась в течение периода доращивания и претерпела незначительный подъём в течение двух последующих периодов откорма. Это говорит о повышении роли жирных кислот в энергетическом обмене у свиней в позднем постнатальном онтогенезе. Между тем, Ceriello А. et al., 1996 предположили, что окислительный стресс играет важнейшую роль в патогенезе диабетических осложнений. Гипергликемия может повышать продукцию свободных радикалов, вызывая клеточную дисфункцию. Показано, что высокий уровень глюкозы может провоцировать окислительный стресс в клетках, повышая продукцию активных форм кислорода. Считаем возможным использование показателя концентрации глюкозы как дополнительного в оценке резистентности животных.

Концентрация пировиноградной кислоты оказалась достаточно стабильной и значимых межгрупповых различий выявить нам не удалось.

Церулоплазмин голубой медный гликозилированный энзим со множественными физиологическими функциями. Но церулоплазмин, являясь анти-оксидантом, сам ингибируется свободными радикалами. Auoffen М., 2004 показал, что окислительные повреждения молекулы церулоплазмина, сопровождаемые потерей его ферментативной активности, предотвращаются пировиноградной кислотой. Таким образом, выяснилась роль пирувата в анти-оксидантной системе организма. Концентрация пировиноградной кислоты зависит от активности пируватдегидрогеназного комплекса и пируваткарбок-силазы, а они, в свою очередь, проявляют максимальную активность только при восстановленном состоянии своих тиоловых групп. Также продукт пиру-ватдегидрогеназной реакции — ацетил-КоА — аллостерический активатор пи-руваткарбоксилазы. Таким образом, отчетливо прослеживается тесная взаимосвязь концентрации пировиноградной кислоты, активности тиоловых энзимов и антиоксидантного потенциала.

Следует также обратить внимание на показатель интенсивности гликолитических превращений углеводов. В качестве особо примечательного факта нашей работы мы хотели бы вновь обратить внимание на очень высокую интенсивность гликолитических процессов у поросят в возрасте 65 суток. Это мы объясняем изменением соотношения с возрастом гликолитических и липолитических процессов в пользу последних и трактуем как биологическую специфику вида.

Обсуждая низкомолекулярные метаболиты углеводного обмена, необходимо отметить, что молочная кислота является более лабильным показателем и повышенное содержание лактата в крови и мышечной ткани является типичным признаком стрессового состояния у свиней - ацидоза. В нашем эксперименте наблюдалась выраженная тенденция возрастного снижения концентрации.молочной кислоты в плазме крови животных. Это можно объяснить снижением интенсивности гликолитических процессов в позднем по-стнатальном онтогенезе.

Рассматриваемые низкомолекулярные метаболиты: лактат и пируват, активно используются в процессе глюконеогенеза. Данный процесс, судя по изменению активности ключевого фермента - фруктозодифосфатазы, имеет тенденцию к понижению интенсивности. В основе снижения интенсивности глюконеогенеза, по всей видимости, лежит также увеличение использования кетокислот, образуемых в процессе гликолитического превращения глюкозы, для синтеза аминокислот в органах и тканях свиней, растущих на рационах дефицитных по протеину.

Возрастное снижение активности выявлено также и для другого ключевого фермента ресинтеза глюкозы - пируваткарбоксилазы печени, на фоне отсутствия значимых межгрупповых различий. Ферменты, связанные с пиру-ваткарбоксилазой в процессе глюконеогенеза у крыс, ассоциированы во временный комплекс и меняют свою активность согласованно (Fahien L.A. et al., 2006).

На основании данных по активности пируватдегидрогеназного комплекса можно отметить тенденцию к более интенсивному включению пиру-вата в цикл трикарбоновых кислот с возрастом. Обращают на себя внимание противоположно направленные тенденции в возрастном изменении активности пируваткарбоксилазы и пируватдегидрогеназы, что закономерно, так как данные ферменты работают с одним и тем же субстратом - пировиноградной кислотой. Метаболизм пирувата зависит преимущественно от активности пируватдегидрогеназы, которая определяет степень его превращения в молочную кислоту, аланин, оксалоацетат, ацетил-коэнзим А и глюкозу. Интенсивность процесса синтеза глюкозы из пировиноградной кислоты определяется активностью пируваткарбоксилазы - первого ключевого фермента глюконеогенеза. Так, в опыте на свином сердце с меченными пируватом и лактатом была показана доля карбоксилирования пировиноградной кислоты (3-6%) от потока метаболитов по циклу Кребса (Panchal A.R. et al., 2006).

Идентифицированы заболевания, вызванные повышением свободно-радикальных процессов, в результате чего снижается активность пируватдегидрогеназы (Asanuma N., 2004). Так, ишемия мозга вызывает повышенное образование свободных радикалов, а они снижают активность пируватдегид-рогеназного комплекса.

По данным анализа активности одного из ключевых ферментов гликолиза — пируваткиназы в мышечной ткани, можно отметить тенденцию к возрастному снижению, указывающему на уменьшение роли гликолиза в энергетических процессах. Кроме того, жирные кислоты блокируют гликолиз на уровне всех ключевых и регуляторных этапах.

В проведённом нами опыте отмечена тенденция к повышению активности лактатдегидрогеназы в мышечной ткани с возрастом на фоне отсутствия значимых межгрупповых отличий. Основанием для этого является, по-видимому, интенсивный обмен пирувата в тканях. Таким образом, лактатде-гидрогеназа влияющая на концентрацию пировиноградной кислоты, рассматривается в настоящее время как важный элемент причастности к функционированию антиоксидантной системы организма.

Нами отмечено отсутствие выраженных достоверных различий по величинам концентрации метаболитов и каталитической активности изученных в эксперименте ключевых и регуляторных ферментов углеводного обмена между животными контрольной и обеих опытных групп. Очевидно, мы имеем право аргументировано утверждать, что данное обстоятельство следует рассматривать как положительное. Во-первых, это свидетельствует о достаточно высоких биологических качествах всех разработанных и испытанных рецептур комбикормов. Во-вторых, использовавшиеся нами биохимические критерии подтвердили это обстоятельство и продемонстрировали, что избранные показатели могут квалифицироваться как информативные, реакци-онноспособные тесты, способные оперативно и объективно характеризвать не только состояние интенсивности и направленности процессов метаболизма углеводов в организме свиней, но и служить надежными биохимическими индикаторами, количественного и качественного состава основных питательных веществ рациона, его адекватности поставленным задачам повышения продуктивности, неспецифической резистентности, улучшения качества продукции и снижения затрат кормов на ее производство.

Это логично вписывается в современный контекст неуклонно возрастающей роли и значимости биохимических тестов в оценке физиологического статуса сельскохозяйственных животных, расшифровке степени обеспеченности их в основных элементах питания, адаптации к технологии содержания. На настоящем уровне продуктивности сельскохозяйственных животных только новые успехи в раскрытии глубинных биохимических механизмов регуляции обмена веществ и энергии позволят решить практические проблемы, стоящие перед животноводами по дальнейшей интенсификации отрасли.

Неспецифическая резистентность Основная первопричина всех основных метаболических изменений в живом организме — инициация цепной реакции образования свободных радикалов. Любое отклонение от устоявшегося гомеостаза - всплеск свободнора-дикальных реакций. Избыток высококачественных кормов, незначительное наличие недоброкачественных - повышенное образование свободных радикалов. Насчитывают свободных радикалов сейчас около восьми тысяч. В этот перечень входят не только радикалы реактивного кислорода, но и радикалы реактивного хлора, и радикалы реактивного азота. Все свободные радикалы объединяет их повышенная реактивность, наличие у них на внешней орбита-ли одного неспаренного электрона. Свободные радикалы ищут и находят соседние молекулы, у которых отбирают недостающий им один электрон, их молекула стабилизируется,- а потерявшие свой электрон молекулы не могут выполнять своей биологической функции. В этом нюансе и заключается принципиальное отличие антиоксидантов от свободных радикалов. Обе группы веществ имеют на внешней электронной орбитали неспаренные электроны, но антиоксиданты способны жертвовать своим электроном.

С одной стороны, свободнорадикальное окисление липидов представляет собой физиологически естественный процесс. Только благодаря ему осуществляется целый ряд жизненно важных реакций организма: перенос электрона по флавиновой системе и окислительное фосфорилирование в митохондриях, митогенез (деление клеток при их размножении), передача гормональных и клеточных сигналов, проведение нервного импульса. Свободные радикалы обеспечивают нормальное функционирование генетического аппарата (транскрипция, экспрессия, трансляция). Постоянно протекающие в клеточных мембранах свободнорадикальные реакции ведут к обновлению их липидного состава. В результате перекисного окисления арахидоновой кислоты образуются простагландины и их производные простациклины и тромбоксаны. Эта группа веществ, обладает невероятно широким ареалом действия, от разнообразного гормонального до медиаторного, рецепторного и регуляторного. Она не имеет специализированной эндокринной железы, ответственной за ее выработку, а синтезируется во всех клетках всех тканей и органов каждого высшего организма и везде выполняет свою специфическую функцию.

Свободнорадикальные реакции принимают самое деятельное участие в осуществлении иммунной системой защитной функции. Иммунная система

75 широко и успешно пользуется выраженным цитотоксическим эффектом свободных радикалов. Им нейтрофилы, макрофаги и другие иммунокомпетент-ные клетки обязаны не только своей компетентностью в адекватном иммунном ответе, но и своей бактерицидностью при уничтожении попавших.в организм патогенных микроорганизмов. Ими сложнейшая система иммунобиологического надзора организма уничтожает мутантные клетки, реализуя также и свою антиканцерогенную функцию. При любой воспалительной реакции в организме фагоцитами и Т-лимфоцитами, также благодаря свободным радикалам, удается развить активную противомикробную и противоопухолевую деятельность. Беда лишь в том, что свободные радикалы уничтожают не только патогенные микроорганизмы и дефектные молекулы. Они разрушают без малейшего разбора, все, оказавшиеся в опасной близости, биомолекулы.

Свободные радикалы, при их избыточном образовании, оказывают губительное влияние буквально на все компоненты клетки, а, следовательно, и на организм в целом. В первую очередь страдают от перекисного окисления фосфолипиды мембран. Эти, незаменимые и наиболее уязвимые компоненты всех биомембран, содержат больше всего ненасыщенных жирных кислот. Вследствие взаимодействия с их ненасыщенными жирными кислотами, в зонах с высокой активностью процессов липопероксидации, непосредственно на мембране, образуются каналы пассивной проницаемости, что нарушает нормальный трансмембранный перенос веществ как из, так и внутрь клетки. Продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ) разрушают молекулярную структуру не только фосфолипидов, но и белков и нуклеиновых кислот.

Такие продукты ПОЛ как альдегиды и кетоны, (взаимодействующие in vitro с тиобарбитуровой кислотой), необходимы для синтеза простагландинов и многочисленных стероидов гормональной и негормональной природы. Одновременно эти вещества, взаимодействуя со свободной аминной группой белков, в том числе и ферментов, лишают их функциональной активности и образуют опасные для организма высокомолекулярные конъюгаты (Asahawa

76

Т., Natsushita S.,1980). Страдают от них также и рибо-, и дезоксирибонуклеи-новые кислоты. Все это, вместе взятое, и дестабилизирует мембраны клеток и субклеточных органелл, и вызывает деструкцию цитоплазматических элементов, что может привести к очень серьезной патологии и, даже, к гибели клеток.

Мы уже говорили, что свободные радикалы постоянно образуются в нормальных физиологических условиях в очень многих биохимических реакциях, являясь неотъемлемой составной частью процесса обмена веществ. Они абсолютно необходимы организму и, какой колоссальный вред они способны причинить. Проблема заключается не в самих свободных радикалах, а в их количестве. Первоначально считалось, что свободные радикалы лежат у истоков развития нескольких заболеваний, затем этот список был продлен до нескольких десятков, сейчас счет идет на сотни.

К сожалению, современная наука еще не научилась непосредственно, точно и количественно оценивать ситуацию с обменом веществ в организме, наступление которой ведет к неконтролируемому перепроизводству свободных радикалов, и названную - окислительный метаболический стресс.

Задача заключается в умении помочь животному отрегулировать обмен веществ, скорректировать интенсивность и направленность метаболических потоков таким образом, чтобы обеспечить хорошее здоровье и высокую долголетнюю продуктивность.

Мы полагаем, что одним из многих, весьма значимых тактических подходов можно признать активное вторжение в регуляцию антиоксидантно-антирадикальной системы организма продуктивного животного посредством модификации условий кормления и содержания. Ослабленная система иммунной защиты организма животных отрицательно сказывается на обмене веществ, сопротивляемости животных неблагоприятным факторам и, как следствие, на их продуктивности и качестве производимой продукции (Буз-ламаВ.С. и др., 2001).

Теоретически, в организме существует физиологически гомеостатиро-ванный уровень свободно-радикальных процессов и перекисного окисления липидов, необходимый для нормального функционирования, как всех внутриклеточных компонентов, так и для регуляции липидного состава, жидкост-ности и, следовательно, нормальной проницаемости цитоплазматических мембран, без которых немыслимо протекание всех биохимических процессов. Такое стационарное состояние определяется тканевым балансом антиок-сидантов и прооксидантов. В определенной метаболической ситуации тканевой баланс смещается в сторону прооксидантов. Это состояние назвали окислительным стрессом. Следствием этого состояния непременно будет срыв функционирования защитных систем и развитие окислительного поврежде ния тканей.

В начальной фазе окислительного стресса вся работа внутриклеточных регуляторных механизмов подчинена задаче нормализации процессов ферментативного и неферментативного перекисного окисления липидов и сопряженных с ними оксидазным и оксигеназным путями окисления кислорода. Одноэлектронный путь окисления кислорода в организме является основным инициатором цепных реакций образования нестабильных, «недоокис-ленных» продуктов - свободных радикалов.

По современным биохимическим воззрениям процесс образования и нейтрализации свободных радикалов правомочно отнести к ведущему процессу, принимающему самое непосредственное и активное участие в регуляции обмена веществ в организме здорового человека и животного. Эта же всеобщность свободнорадикальных процессов может рассматриваться как единый, унифицированный патогенетический механизм, лежащий и у истоков, и в основе развития огромного количества (а может быть и всех) патологических процессов в любой клетке, ткани и органе, безотносительно причин вызвавших патологию.

В организме всегда отмечается почти строго математическая зависимость между активизацией функционального состояния систем, ответственных за общую неспецифическую резистентность и снижением интенсивности процессов образования свободных радикалов. Столь же выраженная взаимосвязь всегда наличествует между снижением сопротивляемости организма и повышением активности свободнорадикальных процессов.

Именно поэтому, в начальной фазе стресса весь настрой метаболизма, определяемый взаимодействием нервной, иммунной и эндокринной систем, направлен на нормализацию процессов липопероксидации.

Как уже было сказано, объективная оценка функциональной активности систем ответственных за неспецифическую резистентность, за адаптационные резервы организма, за состояние антиоксидантной защиты и механизмы неспецифических ответных реакций на любые неблагоприятные воздействия внешней среды, могут быть весьма успешно оценены характеристикой тиол -дисульфидной системы. Тиол-дисульфидное соотношение (ТДС), т.е. отношение сульфгидрильных групп к дисульфидным, служит важным регулятор-ным параметром и, одновременно, мобильным реакционноспособным диагностическим тестом оценки неспецифической' резистентности организма (Соколовский В.В., 1988; Леонтьева В.Ф. и др., 1991). Оно может наиболее информативно характеризовать «буферную емкость» антиоксидантной системы, как в норме, так и при патологии. Наше повышенное внимание к этому соотношению и отнесение его к числу важнейших регуляторных параметров организма человека и животных, обусловлено тем обстоятельством, что тио-ловые соединения (как низко- , так и высокомолекулярные), благодаря своей способности быстро, но обратимо окисляться, оказываются наиболее чувствительными к неблагоприятным воздействиям самой различной природы и интенсивности. Обратимое образование дисульфидных связей является адаптивным механизмом, приобретённым для защиты чувствительных мембранных и внутриклеточных структур от необратимого окислительного разрушения.

Самым ярким представителем тиол-дисульфидной системы является глутатион. В продуктах гидролиза белков он никогда не обнаруживается, следовательно, глутатион синтезируется организмом в специальной последовательности реакций. Этот трипептид имеет чрезвычайно разнообразные биохимические функции.

В 1965 году был открыт шестичленный, энзиматический гамма-глутамилтранспептидазный цикл активного энергозависимого транспорта аминокислот через мембраны. Ключевым метаболитом этого цикла является глутатион.

Многие ферменты в активном центре содержат сульфгидрильную группу - аденозил-8-РНК-синтетазы (ферменты активации аминокислот, без которых немыслим протеосинтез), рибонуклеотид-редуктазы и тиоредоксинре-дуктазы (ферментов без которых не идет синтез дезоксирибонуклеотидов и нуклеиновых кислот), гемсинтазы (фермента, необходимого для синтеза гемоглобина), пируваткарбоксилаза, пируватдегидрогеназа и обширный перечень других ферментов, окисление сульфгидрильной группы в которых влечет потерю ферментативной активности.

Многие белки в нативном состоянии содержат в строго упорядоченных и строго определенных местах дисульфидные мостики внутри цепей или между цепями. Эти ковалентные мостики образуются ферментативным путем уже после того, как синтезировался углеродный остов полипептидной цепи. Например, биологически активный инсулин имеет три дисульфидные связи, образование которых осуществляется в результате реакции с окисленным глутатионом.

В эритроцитах нет цикла трикарбоновых кислот. Пентозофосфатный путь - единственный источник НАДФН в этих клетках, поэтому при недостаточности глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы образование НАДФН уменьшается. А главная роль восстановленного НАДФ в эритроцитах состоит в восстановлении окисленной формы глутатиона. Реакция катализируется глута-тионредуктазой. Кроме многого прочего, восстановленный глутатион необходим для поддержания нормальной структуры эритроцитов. Клетки с пониженным содержанием восстановленного глутатиона обладают повышенной чувствительностью к гемолизу.

В силу очень низкого редокс-потенциала аскорбиновой кислоты, и ее высоких восстановительных способностей, многие ученые полагают, что главная биологическая функция витамина С заключается в восстановлении им окисленного глутатиона.

Восстановленная форма глутатиона служит во внутриклеточном пространстве в качестве главного сульфгидрильного буфера, с задачей поддерживать в восстановленном состоянии все SH-группы во всех белках от гемоглобина, сохраняя его в ферроформе, до остальных ферментов, гормонов и цистеина.

По химическим свойствам глутатион способен самостоятельно участвовать в процессах детоксикации, реагируя как с перекисью водорода, так и с органическими перекисями. Иными словами, глутатион является в организме важнейшим тиоловым антиоксидантом.

Сказанное далеко не исчерпывает всех функций, но его вполне достаточно, чтобы признать за глутатионом ключевую роль внутриклеточного метаболита в регуляции обмена веществ в норме и патологии. Он относится к специальной группе тиоловых антиоксидантов, обладает выраженным противоопухолевым и радиопротекторным свойствами.

Среди тканевых антиоксидантов низкомолекулярные тиолы занимают особое место, вот наиболее характерные их свойства:

1. Исключительно высокая реакционная способность сульфгидрильных групп, благодаря которой тиолы окисляются с феноменально высокой скоростью;

2. Обратимость реакции окисления сульфгидрильных групп в дисуль-фидные, что предполагает возможность наиболее энергетически выгодного поддержания гомеостаза тиоловых антиоксидантов в клетке без активации их биосинтеза;

3. Способность тиолов проявлять как антирадикальное, так и антипере-кисное действие;

4. Гидрофильность тиолов обусловливает их высокое содержание в водной фазе клетки и возможность защиты от окислительного повреждения биологически важных гидрофильных молекул, в т. ч. гемоглобина. Вместе с тем, присутствие в тиолах неполярных группировок обеспечивает им возможность проявления антиоксидантной активности в липидной фазе клетки (Соколовский В.В., 1988).

Причем, главная специфика глутатиона заключается в том, что никакое его скармливание, никакие внутримышечные или внутривенные инъекции абсолютно не помогают. Он очень плохо транспортируется через все мембраны, начиная от кишечной и кончая внутриклеточными. И, таким образом, работает только тот восстановленный глутатион, который образовался непосредственно во внутриклеточном пространстве каждой клетки.

Следовательно, инициируя и поддерживая реакции, ведущие к сохранению восстановленных тиоловых эквивалентов, мы повышаем адаптабель-ность организма и его устойчивость к воздействию комплекса неблагоприятных факторов.

Тяжесть заболевания, периоды его обострения, воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, стрессовые ситуации у здоровых людей и животных, коррелируют со степенью снижения тиол-дисульфидного отношения. Динамика и величина изменений тиол-дисульфидного отношения являются отражением развития адаптивной реакции и позволяют непосредственно оценить уровень неспецифической резистентности организма.

Повышение содержания SH-групп и снижение SS-групп связывают с активным извлечением резерва низкомолекулярных тиолов из печени в ответ на истощение редокс-системы крови и мобилизацией резервов организма на восстановление окисленных тиолов.

В ряде заболеваний выявлено снижение SH / SS-коэффициента, что связано с разбалансированностью окислительно-восстановительного процесса тиолов. Причиной этому являются снижения ферментативной активности глутатионредуктазы, дегидрогеназ гликолиза, цикла Кребса, пентозо-фосфатного пути окисления углеводов и [3-окисления липидов. Причем, как: правило, увеличение активности названных дегидрогеназ не в состоянии: обеспечить нормализацию редокс-потенциала тиолов, поскольку лимитирующим ферментом в процессе восстановления окисленной формы глута— тиона является глутатионредуктаза. Перед летальным исходом отмечается: характерный сбой работы ферментной системы, ответственной за поддержание тиол-дисульфидного гомеостаза.

Некоторые систематизированные нами факты, из массы имеющихся:,, убедительно свидетельствуют о неспецифическом и универсальном характере изменений тиолов при действии на организм любых экстремальных факторов. Любой стресс характеризуется снижением содержания тиоловь:с< групп (и повышением дисульфидов), которые рассматриваются в качестве значимого критерия уровня неспецифической резистентности организма, с

В силу высказанного комплекса соображений о центральной регулятор^ ной роли в организме тиол-дисульфидного соотношения, мы сочли логичны^ уделить самое пристальное внимание этому критерию. Тиол-дисульфидыое отношение, как нам это представляется, совершенно оправданно и аргументированно может быть отнесено к числу важнейших интегративных регулхя-торных параметров, способных объективно, информативно и оперативно Характеризовать функциональное состояние систем ответственных за обшу^ неспецифическую резистентность организма.

Так, при сравнении с 1-й (контрольной группой) животные второй группы явно лидировали по концентрации SH-групп, имели самое высокое тиол-дисульфидное отношение и самую низкую концентрацию вторичных продуктов перекисного окисления липидов. С возрастом концентрация SH-групп в плазме крови в пределах одной группы закономерно повышается. Повышается и концентрация SS-групп, но в меньшей степени, в результате этого с возрастом повышается тиол-дисульфидное отношение. В плазме подопытных животных концентрация ТБК-продуктов изменялась противоположно динамике концентрации тиоловых групп.

У поросят третьей группы, несмотря на большее содержание в рационе лимитирующих аминокислот, протеина и обменной энергией, вероятно, отмечалась недостаточная его сбалансированность и, как следствие, показатели резистентности были несколько занижены в сравнении со второй опытной группой. Однако, как и у животных второй группы, у поросят третьей группы в плазме крови (по сравнению с животными контрольной группы) было выше содержание тиоловых групп и выше тиол-дисульфидное отношение, что характеризует более высокий у них антиоксидантный статус.

Известно, что уровень SH групп в крови и тканях организма является в большой степени выражением интенсивности обменных процессов. Поэтому представляло интерес сопоставить показатели состояния тиол-дисульфидной системы с активностью ферментов углеводного метаболизма, типичным представителем которых является пируваткарбоксилаза печени. При сопоставительном анализе данных по трём группам нами обнаружена положительная (но не достоверная) корреляция этих показателей в возрасте 120 и 210 дней.

При проецировании данных по неспецифической резистентности на зоотехнические показатели можно прийти к выводу о параллельном изменении тиол-дисульфидного потенциала и продуктивности животных. Увеличение среднесуточного прироста идёт достаточно синхронно с повышением концентрации SH групп в плазме крови свиней. Так, повышение показателей неспецифической резистентности привело к повышению интенсивности роста. Наблюдается самый высокий среднесуточный прирост и самый низкий расход корма на кг прироста у животных второй группы.

Таким образом, в проведённом эксперименте животные второй группы, получавшие низкопротеиновый рацион с добавкой лимитирующих аминокислот на уровне 22% выше общепринятой нормы и повышенным на 5% содержанием обменной энергии, отличались наиболее высоким уровнем неспецифической резистентности (повышенные значения содержания SH и ТДС в плазме крови, сниженная концентрация малонового диальдегида), что позволяет высказать мнение в пользу положительного влиянии рациона данной группы на здоровье и сопротивляемость организма всем потенциальным неблагоприятным факторам экзогенного и эндогенного происхождения. Несомненна связь в организме уровня соединений, содержащих сульфгидрильные группы, с темпами роста и развития целого организма.

Полученные нами данные указывают на связь концентрации сульфгид-рильных групп в крови и активности тиоловых ферментов углеводного обмена в тканях животных.

Подводя итоги всему полученному экспериментальному материалу можно заключить, что все три испытанных рациона с различными уровнями протеина, незаменимых аминокислот и энергии можно отнести к биологически адекватным, удовлетворяющим пластические и энергетические потребности поросят и свиней разного возраста, поддерживающим здоровье- животных и позволяющим на протяжении всего технологического цикла производства свинины получать вполне удовлетворительные приросты живой массы животных.

При этом, увеличение уровня обменной энергии на 5 %, лизина, метио-нина и треонина на 22 — 26 % с одновременным снижением содержания протеина до 12,2 - 10,7 % в рационе животных в период доращивания и откорма мы признали наиболее оптимальным из испытывавшихся вариантов. Именно группа животных, находившаяся на указанных условиях белково-аминокислотного и энергетического питания продемонстрировала лучшие характеристики обмена веществ, роста, сопротивляемости и использования азотистых веществ, что в совокупности и позволяет наметить реальные перспективы и пути существенного повышения эффективности использования в кормлении свиней зерна злаковых культур, содержащих низкий уровень протеина.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гаглошвили, Анатолий Анатольевич, Боровск

1. Абдулнатипов, А.И. Активность ферментов и уровень метаболитов углеводного обмена у овец разного возраста и раннем отъёме молодня-каТекст.: автореф. дис. канд. биол. наук / А.И. Абдулнатипов. - Боровск: 1978.- 17 с.

2. Аверкиева, О. Использование аминокислот в в кормлении свиней Текст. / О.Аверкиева // Кормление с.х. животных и кормопроизводство.- 2007.- №8.- С. 24-27.

3. Активность пируваткарбоксилазы в ооцитах и зародышах вьюна Mis-garnus fossilis Текст. / Л.П. Ермолаева, Л.С. Милеман // Физиология и биохимия низших позвоночных. Л, 1974. — С. 39-43.

4. Активность фруктозо-1,6-дифосфатазы в печени крыс разного возраста при усилении глюконеогенеза Текст. / Е.В. Ларина и др. // Молекулярные и физиологические механизмы возрастного развития. К, 1975. - С. 190-198.

5. Богатская, Л.Н. Активность и изоферментный спектр ЛДГ в тканях крыс разного возраста Текст. / Л.Н. Богатская, А .Я. Литощенко // Вопросы медицинской химии.- 1975.- вып. 21.-№4.- С.390-396.

6. Бойнович, М.М. Сульфгидрильные группы крови и некоторые показатели продуктивности свиней Текст.: автореф. дис. канд. биол. наук / М.М. Бойнович. Боровск: 1970.- 25 с.

7. Бузлама, B.C. Эколого-адаптационная стратегия зашиты здоровья и продуктивности животных в современных условиях Текст. / B.C. Бузлама, М.И. Рецкий, Т.Е. Рогачева.- Воронеж, 2001. 207с.

8. Взаимосвязь протеина и энергии при оценке потребностей и прогнозировании продуктивных реакций животных Текст. / Г.Г. Черепанов, Б.Д. Кальницкий // Методы исследований питания сельскохозяйственных животных. Боровск. - 1998. - С. 202-244.

9. Ю.Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах Текст. / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков. М.: 1972.- 252 с.

10. П.Власов, В.В. Реакция организма на внешние воздействия Текст. / В.В. Власов. Иркутск, 1994.- 250 с.

11. Влияние липидов на активность ферментов Е.Б. Бурлакова и др. // Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии.- М, 1982.-С. 113-140.

12. Влияние уровня энергетического питания растущих и откармливаемых свиней на их продуктивность и обмен веществ Текст. / В.Ф. Каленюк, Н.А. Шманенков // Труды ВНИИФБиП. Боровск, 1987. - том 34. - С. 120-126.

13. И.Вовк, С.И. Окисление и фосфорилирование в печени и мышечной ткани свиней в онтогенезе и при разном уровне энергетического питания Текст.: автореф. дис. канд. биол. наук / С.И. Вовк. Львов: 1981.- 20 с.

14. Гамко, JI.H. Продуктивность и обмен энергии у свиней Текст. / JI.H. Гамко // Свиноводство.- 1981.- №11.- С. 32.

15. Гамко, JI.H. Энергетическое питание свиней Текст. / JI.H. Гамко // Свиноводство. 1983. - №7.- С. 28.

16. Гамко, JI.H. Обмен веществ и энергии у помесей на откорме Текст. / JI.H. Гамко // Свиноводство. 1984. - №11.- С. 35.

17. Голушко, В.М. Нормирование энерго-протеинового питания свиней Текст. / В.М. Голушко, В. Рощин, С. Линкевич, А. Голушко // Свиноводство. 2008.- №3.- С. 13-16.

18. Граевский, Э.Я. Сульфгидрильные группы и радиочувствительность Текст. / Э.Я. Граевский. М.: Атомиздат, 1969. - 312 с.

19. Даньшина, П.В. Ускорение гликолиза нефосфорилирующей и окисленной фосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназами Текст. / П.В. Данынина, Е.В. Шмальгаузен, Д.Ю. Арутюнов, А.П. Плетень, В.И. Муронец // Биохимия. 2003.- том 68.- №5.- С. 64-72.

20. Дегусса, А.Г. Идеальный протеин для свиней Текст. / А.Г. Дегусса // Свиноводство. 2002. - №3. - С. 17-19.

21. Диксон, М. Ферменты Текст. / М. Диксон, Э. Уэбб. М.: Издательство иностранной литературы, 1961.- 728 с.

22. Ермолаева, Л.П. Соотношение между двумя кинетическими формами пируваткиназы в печени курицы в онтогенезе Текст. / Л.П. Ермолаева //Биохимия. 1981.- т.46. -№2. - С. 230-233.

23. Изучение потребности в белке и аминокислотах Текст. / В.И. Горбачев, М.Д. Аитова // Методы исследований питания сельскохозяйственных животных. — Боровск, 1998. — С. 256-262.

24. Ильин, B.C. Синтез фосфоенолпирувата, его регуляция и значение в глюконеогенезе Текст. / B.C. Ильин, М.С. Усатенко // Успехи биологической химии. 1965. - т.7. - С. 196-209.

25. Иммунология: практикум Текст. / Е.У. Пастер и др.- Киев: 1989. 304 с.

26. Использование обменной энергии у растущих свиней при контроле некоторых нормируемых кормовых факторов Текст. / Л.Н. Гамко // Бюллетень ВНИИ ФБиП с.х. животных, 1992. С. 28-31.

27. Использование питательных веществ и энергии кормов свиньями Текст. / Н.А. Коваленко, Н.Т. Ноздрин // Энергетическое питание с.-х. животных. -М, 1982.-С. 115-119.

28. Использование полнорационных комбикормов с различными уровнями протеина и аминокислот для растущих свиней Текст. / Ниязов Н.А. и др. // Труды ВНИИ ФБиП с.х. животных. 2003. -том 42. - С. 168-177.

29. Кайрис, А.С. Рациональное использование протеина в рационах растущих откармливаемых свиней Текст.: автореф. дис. докт. сель-хоз.наук / А.С. Кайрис. Дубровицы: 1987. - 44 с.

30. Каширина, М. Идеальный протеин для свиней Текст. / М. Каширина, Е. Головко, М. Омаров // Животноводство России. 2005. - №9. - С. 29-30.

31. Кендыш, И.Н. Регуляция углеводного обмена Текст.: И.Н. Кендыш. -М.: Медицина, 1985. 272 с.

32. Кения, М.Е. Роль низкомолекулярных антиоксидантов при окислительном стрессе Текст. / М.Е. Кения, А.И. Лукаш, Е.П. Гуськов // Успехи совр.биол. 1993. - т. 113. - №4. - С. 456-469.

33. Колесова, О.Е. Перекисное окисление липидов и методы определения продуктов липопероксидации в биологических средах Текст. / О.Е. Колесова, А.А. Маркин, Т.Н. Федорова // Лаб.дело. 1984. - №9. - С. 540-546.

34. Кондрусев, А.И. Текст. / А.И. Кондрусев // Хим. фарм. Журн. 1990. -т.24. - №1. - С. 4-12.

35. Коробейникова, Е.Н. Модификация определения продуктов перкисного окисления липидов в реакции с ТБК Текст. / Е.Н. Коробейникова // Лаб.дело. 1989. - №7. - С. 8-9.

36. Костюшов, Е.В. Тиоловые соединения в биохимических механизмах патологических процессов Текст.: Е.В. Костюшов. — Л.: 1979. 215 с.

37. Котельникова, А.В. Особенности регуляции цикла трикарбоновых кислот у дрожжей и других микроорганизмов Текст. / А.В. Котельникова, Р.А. Звягильская // Успехи биологической химии. 1979.- т.20. - С. 214-228.

38. Кулинский, В.И. Обмен глутатиона Текст. / В.И. Кулинский, JI.C. Ко-лесниченко // Успехи биол.химии. 1990. - т.31. - С. 157-179.

39. Панкин, В.З. Биохимия липидов и их роль в обмене веществ Текст.: В.З. Ланкин. М.: 1981.- С. 75-95.

40. Ленинджер, А. Биохимия Молекулярные основы структуры и функции клетки Текст. / А. Ленинджер. М.: 1976. - 750 с.

41. Леонтьева, Г.Ф. Тиолдисульфидная система как один из элементов компенсаторных механизмов при гриппе Текст. / Г.Ф. Леонтьева, Л.Л. Гончарова, Т.Я. Дубровина // Вестник АМН СССР. 1991. - №4. - С. 40-43.

42. Лепкин, В.З Антиокиданты в комплексной терапии атеросклероза: pro et contra. Текст. / В.З. Лепкин // Кардиология. 2004. - №2. - С. 72-81.

43. Любимова, Н.В. Разделение изоферментов гексокиназы тканей методом электрофореза в агаровом геле. Текст. / Н.В. Любимова, А.К. Ти-хадзе, Ю.Н. Беленков // Лаб. дело. 1980. - №2. - С. 94-97.

44. Лютинский, С.И. Патологическая физиология животных Текст. / С. И. Лютинский. — Москва, 2005. 415 с.

45. Майстров, В.И. Антиоксидантно-антирадикальная и тиолдисульфидная системы племенных бычков под влиянием комплекса биологически активных веществ Текст. / В.И. Майстров, В.Н. Галоч-кина // Сельхоз. биология. 2006. - №2.- С. 64-68.

46. Малайдах, Ф.П. Влияние жировых добавок на некоторые показатели белкового обмена у свиней интенсивность их откорма Текст.: авто-реф. дис. .канд.биол. наук / Ф.П. Малайдах . Львов: 1975. - 22 с.

47. Мамаев, А.В. Влияние концентрации обменной энергии в сухом веществе рационов на продуктивность и обмен веществ растущих откармливаемых свиней мясного типа Текст.: автореф. дис. канд. сельхоз. наук / А.В. Мамаев. Дубровицы: 1988. - 24 с.

48. Маркушин, П.В. Рост цыплят и содержание глутатиона в крови Текст. / П.В. Маркушин // Сельхоз.биол. 1968. - т.З. - №4. - С. 521-523.

49. Махаев, Е. Протеиновое питание свиней мясного типа Текст. / Е. Ма-хаев // Животноводство России. 2009. - №8. — С. 35-36.

50. Меныцикова, Е.Б. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов Текст. / Е.Б. Меныцикова, Н.К. Зенков // Усп.совр.биол. 1993. - т. 113. - №4. - С. 442-255.

51. Методы биохимического анализа: справочное пособие Текст. / Ред. Б.Д. Кальницкий // Боровск, 1997.

52. Мухамедгалиев, Ф.М. Гетерозис и пути его использования в животноводстве Текст. / Ф.М. Мухамедгалиев. М.: 1968. - С.63.

53. Неспецифическая резистентность животных Текст. /Галочкин В.А. [и др.] Боровск: 2007.- 66 с.

54. Ниязов, Н.С.-А. Использование низкопротеинового комбикорма с добавками аминокислот у растущих свиней Текст. / Н.А. Ниязов // Проблемы биол. прод. жив. 2009. - №4,- С. 25- 28.

55. Ниязов, Н. А. Энергетическая питательность рационов для откармливаемых свиней Текст. / Н.А. Ниязов // Кормление с.х. животных и кормопроизводство. 2007. - №10. - С. 32-34.

56. Ниязов, Н. А. Уровень энергии в рационе для откармливаемых свиней Текст. / Н.А. Ниязов // Свиноводство. 2005. -№3. - С. 14-16.

57. Ноздрин, Н.Т. Обмен веществ и энергии у свиней Текст. / Н.Т. Нозд-рин, А.Т. Мысик. Москва: 1975. - 150 с.

58. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие Текст. / Под ред. А.П. Калашникова и др. М.: 2003. — 470 с.

59. Ньюсхолм, Э. Регуляция метаболизма Текст. / Э. Ныосхолм, К. Старт -М.: Мир, 1977.-407 с.

60. Парина, Е.В. Адаптивные изменения глюкозо-6-фосфатазы в печени крыс в онтогенезе Текст. / Е.В. Парина, Н.А. Шатанова, В.А. Дриняев // Украинский биохимический журнал. — 1972. т.44. - №4. - С. 442445.

61. Петрова, В. Переваримость и обмен веществ при разном уровне протеинового питания Текст. / В. Петрова // Свиноводство. 1979. - №1. - С. 26-27.

62. Пируватдегидрогеназный комплекс: структура, функции, регуляторные свойства Текст. / Л.С. Хайлова // Окислительные ферменты животной клетки и регуляция их активности: тезисы Всесоюзного симпозиума 47 сентября 1978 г. Л. С. 3-4.

63. Плохинский, Н.А. Алгоритмы биометрии Текст. / Н.А. Плохинский. -М.: Моск.ун-т, 1980. 150 с.

64. Попов, И.С. Текст. / И.С. Попов // Животноводство. 1961. - №3. - С. 18.71 .Прохорова, М.И. Большой практикум по углеводному и липидному обмену Текст. / М.И. Прохорова, З.Н. Туликова. Ленинград. — 1965. - 305 с.

65. Путилина, Ф.Е. Активность дегидрогеназ пентозофосфатного пути и интенсивность липогенеза в мозгу и печени Текст. / Ф.Е. Путилина, С.Д. Зоидзе // Труды ленинградского общества естествоиспытателей. -1977. т.71. - №5. — С. 53-58.

66. Редкий, М.И. Перекисное окисление липидов и система антиоксидантной защиты в период ранней постнатальной адаптации телят Текст. / М.И. Рецкий, Н.И. Каверин // Сельхоз.биология. 2004. - №2. - С. 5660.

67. Роль сульфгидрильных и дисульфидных групп в ферментах Текст. / Ю.М. Торчинский // Ферменты. М, 1964.

68. Роль окислительно-восстановительного состояния никотинамидных коферментов в регуляции клеточного метаболизма Текст. / Н.Н. Великий, П.К. Пархомец // Витамины.- 1976.- вып. 9.- С. 3-15.

69. Рядчиков, В.Г. Потребность растущих свиней мясных пород и кроссов в энергии и переваримых аминокислотах Текст. / В.Г. Рядчиков // Зоотехния. 2008. - №4. - С. 7-12.

70. Рядчиков, В.Г. Аминокислотное питание свиней. Рекомендации Текст. / В.Г Рядчиков, М.О. Омаров, Н.П. Морозов. М.: 2000. - 46 с.

71. Система глутатиона как критерий антиоксидантного статуса животных Текст. / В.А. Галочкин [и др.] // Сборник научных трудов ВНИИФБиП с.х. животных. 2005. - т. 24.- С. 97-113.

72. Соколовский, В.В. Тиоловые антиоксиданты в молекулярных механизмах неспецифической реакции организма на экстремальное воздействие Текст. / В.В. Соколовский // Вопросы медицинской химии. 1988.- №6. С. 2-9.

73. Соколовский, В.В. Спектрофотометрическое определение тиолов в сыворотке крови Текст. / В.В. Соколовский, B.C. Кузьмина, Т.А. Москадынова, Н.Н. Петрова // Клиническая лабораторная диагностика.- 1997. -№11.-С. 20-21.

74. Соотношение и механизмы регуляции пентозофосфатного пути обмена углеводов и гликолиза у животных / И.Д. Головацкий // Труды ленинградского общества естествоиспытателей.- Л, 1977.- т.71. №5 С. 610.

75. Стерпухин, Г.Ф. Обоснование рационального использования лизина в свиноводстве Текст.: автореф. дис. доктора сельхоз. наук / Г.Ф. Стерпухин. Горки, 1973.- 37 с.

76. Уровень энерго-протеинового питания растущего молодняка свиней / В.М. Голушко, JI.H. Винник // Энергетическое питание с.х. животных.-М, 1982. С. 134-142.

77. Устинов, В.Г. Возрастные и породные изменения биохимических показателей крови свиней. Физиологические особенности породного районирования с.х. животных Текст. / В.Г. Устинов, Г.М. Бажов. Д., Наука, 1968.- 175 с.

78. Филиппович, Б.В. Биохимия Текст. / Б.В. Филиппович.- М, 1985. 514 с.

79. Шманенков, Н.А. Белково-аминокислотное питание свиней Текст. / Н.А. Шманенков, В.Ф. Каленюк, П.И. Карначев // Вестн.с.-х. науки. -1990.-№2.-С. 92-96.

80. Энергетический обмен и некоторые метаболиты крови и содержимого желудка у свиней при разной концентрации обменной энергии и протеина Текст. / JI.H. Гамко // Энергетическое питание с.х. животных.-М.: 1982.- С. 152-156.

81. Янушкевич, Б. Влияние уровня энергии лизина и метионина на привесы свиней Текст. / Б. Янушкевич // Свиноводство. — 1974. -№2. — С. 24-25.

82. Arion, W.J. Biological regulation of inorganic pyrophosphate-glucose phos-photransferas and glucose-6-phosphatase / W.J. Arion, R.C. Nordie // J. Biol. Chem. 1967. - v.242. - №9. - P. 2207-2210.

83. Asahawa, T. Coloring couditions of thiobarbituric acid test for detecting lipid hydroperoxides / T. Asahawa, S. Natsushita // Lipids.- 1980. vol. 15.-№ 3. - P. 137-140/

84. Aouffen, M. Oxidative aggregation of ceruloplasmin induced by hydrogen peroxide is prevented by pyruvate / M. Aouffen, J. Pagnin, A. Furtos, K.C. Waldron, M.A. Mateescu // Free Radie Res.- 2004. Jan.38. - №1. - P. 1926.

85. Baker, D.H. Quantitative evaluation of the tryptophan, methionine and lysine needs of adult swine for maintenance / D.H. Baker, D.F. Becker, H.W.

86. Norton, A.H. Jensen, B.G. Harmon // Journal of Nutrition. 1966. - №89. -P. 441-447.

87. Baker, D.H. Protein-ammo nutrition of nonruminant animals with emphasis on the pig: past, present and future / D.H. Baker, C. Speer // J.anim.sci. -1983.-№57.-P. 284-299.

88. Bruggemann, E. Zum Einfluss der Energie- und Proteinversorgung suf den Proteinmschlag wachsender Tiere / E. Bruggemann // Ubersichten zur Tie-rernahrung. 1984 .- Bend 12. - №1. - P. 45-62.

89. Berkel, J.C. Distribution of L and M type pyruvate kinase between parenchymal and kuppfer cells of rat liver / J.C. Berkel, J.F. Koster, W.C. Huls-mann // Biochem. et Biophys. Acta. 1972. - v.27.- №2. - P. 425-428.

90. Borg, D. Oxygen free radicals and tissue injury / D.Borg, C. Noyer, M. Tarr, F. Samson // Birdhauser, Boston 1993. P. 12-53.

91. Braude, R. / R. Braude // Brit. J.Nutr. 1972. - 27. - №1. - P. 169-175.

92. Cadewas, E. Mechanisms of oxygen activation and reactive oxygen species. Oxidative stress and antioxidative / E. Cadewas // Defenses biology London. 1995.-P. 1-61.

93. Callikan, J. Perinatal development of gluconeogenetic enzyme in rabbit liver / J. Callikan, J. Girard // Biol. Neonate. 1979. - v.36. - №2. - P. 7884.

94. Carr, J.R. Energi:Protein Interrelationships in Pig Nutrition. Progress through Performance / J.R. Carr // Proceedings of the 2nd Australian Poultry and Stock Feed Conversion, Sydney, Hilton. 1978. - P. 149-153.

95. Ctriello, A. High cellulose induces antioxidant enzymes in human endothelial cells in culture. Evidence linking hyperglycemia and oxidative stress / A.

96. Ctriello, P. dello Russo, P. Amstand, P. Cerutti // Diabetes. 1996. - Ap.45. - №4. - P. 471-477.

97. Cheeseman, K.H. An introduction to free radical biochemistry / K.H. Cheeseman, T.F. Slater // Br.Med.Bull. 1993. - vol. 49. - P. 481-493.

98. Cole, D.L.A. The amino acid requirements of pigs the concept of an ideal protein / D.L.A. Cole // PigNews and Information. - 1980. - vol. - №3.

99. Collis, K.A. Enzyme activities in tissnes of elinically normal Large white pigs. Variation with age and sex / K.A. Collis, A.J. Stark // Res.vet.Sci. -1977. v.23. - №3. - P. 326-330.

100. Cooke, R. Influence of energy and protein concentration in the diet on the performance of growing pigs. Response to protein intake on a high energy diet / R. Cooke, G.A. Lodge, D. Lewis // Animal Production. 1972. - №14. -P. 35-46.

101. Easter, R.A. Lysin and protein levels in corn-soybean meal diets for growing-finishing swine / R.A. Easter, D.H. Baker // J.Anim.Sci. 1980. - №50. -P. 467- 471.

102. Fahien, L.A. Role of hebero-enzyme complexes in acid-base balance / L.A. Fahien, Z. Din, J. Laboy, M.C. Cnobanian // Contrieb Nephol. 2006. - № 121.-P. 1-10.

103. Feher, J. Free radical reactions in medicin / J. Feher, G. Cromos, A. Verecker // Budapest, Hanburg. 1987. - 191 p.

104. Fuller, M.F. Effects of the amount of dietary protein on nitrogen metabolism and protein turnover of pigs / M.F. Fuller, D.J. Reeds, A. Cadenhead , B. Seve, T. Preston // British J. of Nutrition. 1987. - №58. - P. 287-300.

105. Jeager, H. Clucose metabolism in lung slices of late fetal newborn and adult rats / H. Jeager, P.S. Hicks // Exp.Biol.Med. 1972. - №1. - P. 141147.

106. Knowles, T.A. Effect of dietary fiber on fat in lowcrude protein, crystalline amino acid-supplemented diets for finishing pigs / T.A. Knowles, L.L.

107. Sonthern, T.D. Bidner, В J. Kerr, P.G. Friesen // J.Anim.Sci. 1998. - №76. -P. 2818-2832.

108. Krebs, H.A. The role of pyruvate kinase in the regulation of gluconeo-genesis / H.A. Krebs, L.V. Eggleston // Biochem. J. 1965. - v.94. - №1. -P. 3-5.

109. Kwan Chin-Yin Comperative studies of genetic and optical properties of rabbit muscle, sturgeon muscle and yeast pyruvate kinase / Kwan Chin-Yin, J.L. Gabriel, R.C. Dawis // Canad. J. Biochem. 1980. - v.58. - №3. - P. 194-200.

110. Lagos, R. The hexokinases from wild type and morphological mutant stains of macrospore crassa / R. Lagos, T. Ureta // Europ. J. Biochem. -1980.- v.104. №2. - P. 357-365.

111. Lin, X. Interaction of thiamin diphosphat with phosphorylated and de phosphorylated mammalian pyruvate degydrogenase complex / X. Lin, H. Bisswanger// Biol.Chem. 2005. - №1. — P. 8-11.

112. Maj, M.C. Regulation of NADH/CoA oxidoreductase: do phosphorylation evnts affect activity / M.C. Maj, S. Raha, T. Myint, B.H. Robinson // Protein J. 2004. - Jan.23 №1.-P. 25-32.

113. Mazzotta, M.Y. Concetration of liver and kidney fructose-1,6- diphos-phatase determined by specifie radioimmunoassay / M.Y. Mazzotta, C.M. Veneziale // Biochem. et Biophys. Acta. 1980. - v.611. - №1. - P. 156167.

114. Miller, E.R. Nitrogen and energy balance of pigs fed corn-soy or balanced amino acid diets / E.R. Miller, J. Skomial, P.K. Ku // J.Anim.Sci. — 1981. -№53.-P. 255.

115. Mukherjec, C. Activation of pyruvate degydrogenase in adipose tissue by insulin. Evidence for an effect of insulin on pyruvate degydrogenase phosphate phosphatase / C. Mukherjec, R.L. Jungas // Biochem J. — 1975.-v.148. №2. - P. 229-235.

116. Nordie, С. Multifunctional glucose-6-phosphatase: cellular biology / C. Nordie // Life Sci. 1979 v.24. - №26. - P. 2397-2404.0 A

117. Pamp, K. NAD(H) enhances the Ca mediated inactivation of lactate dehydrogenase by increasing the accessibility of sulthydril groups / K. Pamp, T. Bramey, M. Kirsch, H. Pe Groot, F. Petrat // Free Radie Res. 2005 Jan 39. -№1.- P. 31-40.

118. Panchal, A.R. Partirroning of pyruvate between oxidation and anaplerosis in swine hearts / A.R. Panchal, B. Comte, H. Huang, T. Kerwin, A. Parvish, H. Brunengraber, W. Stanly // Physiol. 2006. - №5.

119. Long chain fatty acid activation in subcellular preparations from rat liver / S.V. Pandee, J.F. Mead//Biol. Chem. 1968. - v.243. - №2. - P. 352-361.

120. Randle, P.J. The glucose fatty acid cycle in obesity and maturity onset diabetes mellitus / P.J. Randle, P'. B. Garland, E.A. Newsholme, C.N. Hales // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1965 .- vol. 131. -№1. - P. 324-343.

121. Risse, S. Crundprebleme der regulation des zeliutaren energiestoffwechsel wahrend des wachstums / S. Risse // Tagungsbericht Akademie Landwirtx-haff- wissenshuff DDR. Berlin. 1978. - H.170. - P. 51-59.

122. Robinson, B.H. Factors affecting glucose turnover and utilization in the neonatal subhuman primate (Macaca mulatta) / B.H. Robinson, H.G. She-wood, S. Mayes, E. Treire, Y. Oci, P. Pibattista // Biol. Neonate. 1980. -v.37. - №1. - P. 60-66.

123. Sakai, H. Studies on sulfhydryl groups during cell vision of sea urchin egg. Behavior of SH groups of cortices of eggs treated with ether-sea water / H. Sakai // Expt.cell.Res.1963. v.32. - №2. - P. 391-393.

124. Schuhmacher, U. Das verhalten der lactatdehydrogenase und ihrer isoenzyme in der ferhelleber wahrend der postnatalen entwicklung / U. Schuhmacher, E. Grun // Acta Biol. Et Med. Ger. 1977. - v. 36. - №10. - P. 13691377.

125. Schulz, E. Untersuchungen zur notwendigen Energleversorgung fur unter-schiedliche Gewichtsentwicklungen von Schweinen wahrend der Mast / E. Schulz, D. Gadeken // Landbauforschung Volkenrode. 1988. - №4. - P. 359-369.

126. Shen, C.S. Intracellular distribution of hepatie and renat gluconeogenic enzymes in embryonic and growing chickens /C.S. Shen, S.D. Mistry // Poultry Sci. 1979. - v.58. - №5. - P. 1239-1245.

127. Smith, P.B. Postnatal development of glucogen and cyclic AMP metabolizing enzymes in mammalian skeletal muscle / P.B. Smith // Biochim. et Biophys. Acta. - 1980. - v.628. - №1. - P. 19-25.

128. Stein, H.H. Invited review: Amino acid bioavailability and digestibility in pig feed ingredients: Terminology and application / H.H. Stein, B. Seve, M.F. Fuller // J. Anim. Sci. 2007. - №85. - P. 172-180.

129. Szelenyi, M. Ezgebnisse von Versuchen an Schweinen bei Verfutterung von Mixefutter mit verschiedenem Protein und Zysingehalt / M. Szelenyi, Yo. Yecsai, B. Yuhasz // Tagungsberichte Arad. Yandwiztxh.-Wiss., DDR, Berlin. 1980. - 176. - №4. - P. 47-55.

130. Taylor, S.J. Methionine plus cystine requirements of the growing pig / S J. Taylor, D J.A. Cole, D. Lewis // Proceedings British Society of Animal Production. 1975. - №4. - P. 106- 110.

131. Taylor, A.J. The threonine requirement of growing pigs / A.J. Taylor, D.J.A. Cole, D. Lewis // Proceedings British Society of Animal Production.- 1975.-№4.-P. 112-118.

132. Taylor, S.J. An interaction of leucine, isoleucine and valine in the diet of growing pig / S .J. Taylor, D.J.A. Cole, D. Lewis // Proceedings of Nutrition Society. 1977. - №36. - P. 98-104.

133. Thaler, R.C. Effect of lysine levels in pig starter diets on performance to 20 kg and subsequent performance and characteristics / R.C. Thaler, V.W. Libal, R.C. Wahistrom // J. Anim.Sci. 1986. - №63. - P. 139-144.

134. Thannhauser, T.W. Sensitive quantative analisis of disulfide bonds in poli-peptides and proteins / T.W. Thannhauser, Y. Konishi, A. Scheraga // Ana-lytycal Biochemistry. 1984. - №138. -P.l 81-188.

135. Ureta, T. Rat liver hexokinases during development / T. Ureta, K. Bravo, J. Babul //Enzyme. 1975. - v.20. -№6. - P. 334-348.

136. Warren, G.B. Pig liver pyruvate carboxylase. Purificution, properties and cation specificity / G.B. Warren, K.F. Tipton // Biochem. J. 1974. - v.139.- №2. — P. 297-310.

137. Wirtz, A. Zum Ruhe Lactatstoffwechsel bei muchternen und gefutterten Schweinen / A. Wirtz, K. Bickhardt // Zeitschrift fur Tierphysiologie. -1977. - 39. - №3. - P. 146-156.