Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние возраста и физиологического состояния животных на активность ферментных систем клеток, тканей и органов
ВАК РФ 03.03.01, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Влияние возраста и физиологического состояния животных на активность ферментных систем клеток, тканей и органов"
На правах рукописи
004610767
МОСЯГИН ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ
ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖИВОТНЫХ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ КЛЕТОК, ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ
03.03.01 - физиология 03.01.04 - биохимия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
2 1 ОКТ 2010
Москва-2010
004610767
Работа выполнена на кафедре физиологии животных ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина» (ФГОУ ВПО МГАВМиБ)
Научные консультанты:
доктор биологических наук,
профессор Максимов Владимир Ильич
доктор биологических наук,
профессор Фурман Юрий Васильевич
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук,
профессор Шевелев Николай Серафимович
доктор биологических наук,
профессор Шапошников Андрей Александрович
доктор биологических наук,
профессор Воробьева Светлана Владимировна
Ведущая организация:
ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных»
Защита диссертации состоится «27» октября 2010 г. в № часов на заседании совета по защите диссертаций Д 220.042.04 при ФГОУ ВПО МГАВМиБ (109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАВМиБ.
Автореферат разослан «26» сентября 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Фомина В.Д.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В настоящее время все более очевидной становиться важная и многообразная роль ферментных систем среди различных факторов, участвующих в регуляции и интеграции процессов развития и жизненных отправлений организма. На механизмах, основу которых составляют ферментные системы, базируется раскрытие в онтогенезе путей реализации наследственной информации, регуляции роста и развития, гомеостаза (Свечин К.Б, Аршавский И.А., Квасницкий А.В. и соавт., 1967; Никитин В.Н., 1975; Лы-сов В.Ф, 1977, 1996, 2004; Кузнецов А.И, 1986; Максимов В.И., 1999-2002, 2004, 2005; Максимов В.И. и др., 1999-2010; Гудин В.А, 2006; Torronteras S.R.et al., 1993). В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста и развития органов и организма в целом в определенной степени связаны с активностью ферментных систем.
Известно, что активность этих систем зависит от степени воздействия различных факторов внешней и внутренней среды клетки, таких как изменение рН, концентрации субстрата, химическая модификация молекул, наличие специфических активаторов и ингибиторов, изменения проницаемости мембран, скорости деградации молекул фермента, индукции и репрессии биосинтеза белка молекул ферментов и др. (Чернов Н.Н., 1996; Болдырев А.А., 1997). Степень влияния этих факторов во многом определяется экзогенными и эндогенными условиями существования, оказывающими воздействие на организм, к ним относят: возраст, тип кормления, состояние гормонального фона, физиологическое состояние, периодов репродуктивной деятельности животных, стресс, нарушения метаболизма и др. Таким образом, активность ферментов, играет ведущую роль в реализации механизмов биохимической адаптации, обеспечивающих существование организма в постоянно изменяющейся внешней среде (А.М. Мороз, 1984; А.С. Swann, 1985 и др.; М.Н. Масловаи др, 1991; И.И. Мавров и др., 2002; Е.А. Силиванова, 2006; Д.Н. Кыров, 2006 и др.; Максимов В.И., 2002, 2006, 2008).
Одним из основных свойств живой клетки является избирательный транспорт веществ и энергии в клетку из внешней среды, ведущую роль в которых играет активный транспорт, осуществляемый ферментными системами мембран (ионными насосами), интегральными компонентами которых являются АТФазы. АТФ-зависимые ионные насосы, представляющие комплекс ферментов, обеспечивают как первичный транспорт катионов (Н ' Na ' К ' Са2+) и анионов (СГ, НСОз") против их электрохимических градиентов, так и вторично-активный перенос через мембрану в клетку Сахаров, аминокислот, органических кислот, за счет энергии трансмембранного градиента концентрации ионов Na+. С работой АТФаз так же связана генерация биотоков, трансмембранного потенциала и передача нервного импульса, процессы сопряжения окислительного фосфорилирования. Накоплено большое количество сведений по изучению транспорта ионов и функционированию Mg2+-, Са2+-, Na+,K+-, Н+-АТФаз (Кагава Я., 1985; Болдырев А.А. и др., 1985, 1998; Вишняков С.И., 1989; Skou J.C. et al., 1992; Скулачев В.П., 1989, 2001; Опритов В.А., 1996; Цвилиховский
М.И., 1997; Владимиров Ю.А., 199В; Чизмаджеев Ю.А., 2000, Лопина О.Д., 1997, 1999, 2001; Schiener-Bobis G., 2002; Jorgensen P.L. et al.,2003; Рубцов A.M., 2005 и др.).
Показатель активности АТФазных ионных насосов является очень чутким критерием оценки метаболического состояния организма. Для обеспечения процессов активного транспорта питательных веществ необходимы существенные затраты энергии, которые составляют до 40 % от суммарной энергии, поступившего корма. Существенное влияние на активность транспортных АТФаз оказывает обеспеченность животных белком различного качественного состава (Максимюк H.H., 1998; Фурман Ю.В., 2001).
Среди питательных веществ корма, влияющих на организм животных, ведущая роль принадлежит белку, он обеспечивает жизнедеятельность организма и способствует его росту. Роль белка особенно значима для организма птицы. В отличие от других животных птица нуждается в постоянном поступлении в организм большого количества полноценного белка. Более интенсивный обмен веществ в расчете на единицу массы тела птицы определяет и ее более высокую продуктивность. Известно, что 80 % протеина в рационах птицы приходится на долю растительных кормов, однако они имеют дефицит по ряду аминокислот и нуждаются в обогащении ими. Недостаток или избыток (имбаланс) аминокислот в рационе сопровождается нарушением обмена веществ, значительными потерями продуктивности, перерасходом кормов, снижением жизнеспособности организма, рентабельности производства в целом (Архипов A.B., 1984, 2007; Лемешева М., 2006).
Дальнейший прогресс птицеводства во многом зависит от использования новых ресурсосберегающих технологий. Это в свою очередь связано с решением проблемы дефицита кормового протеина и аминокислот за счет расширения их производства и повышения эффективности их использования (Фисинин В., 2006, 2007, Гальперн И.Л., 2009). Эту проблему в значительной степени можно решить за счет рационального использования отходов кожевенной промышленности. На предприятиях легкой промышленности их накапливается большое количество, они не только не используются, но и являются источником загрязнения окружающей среды. Производство белковых кормовых добавок из этих отходов является перспективным направлением рационального использования вторичных ресурсов (Фурман Ю.В., 2001;Бикташев Р.У., 1985).
Активность транспортных АТфаз в значительной степени зависит от изменения состава внутренней среды клетки, наблюдаемой во многих патологических процессах и в частности при воспалительных заболеваниях, что часто наблюдается у свиней (Орлянкин Б.Г., 2009; Straw В.Е., 2006; Кабанов В.Д., 2001, Мисайлов В.Д., 2000).
Известно, что в воспалительный процесс вовлекаются многие биохимические компоненты, и в первую очередь ферментные системы. При повреждении клеточных мембран тканей в стадии альтерации в формирующемся очаге воспалительного процесса отмечается резкое снижение энергетических процессов и уменьшением количество ресинтезированного АТФ, вследствие реакции сосудов и развития ишемии. Это свою очередь оказывает существенное влияние
на все энергозависимые процессы в клетке и ее органоидах. Нарушение структуры мембран приводит к нарушению механизмов транспорт ионов и метаболитов, накапливаются промежуточные метаболиты, отмечается распад сложных органических соединений на более простые. В результате физико-химические характеристики тканей очага воспаления резко изменяются. Повышается осмотическое и онкотическое давление, вследствие накопления одновалентных ионов (СГ, Na+, Н+, КГ) при одновременном уменьшении Са2+, Mn2+, Mg2<", что лежит в основе развития в последующем механизмов экссудации. Повышению проницаемости биологических мембран приводит к выравниванию градиента концентрации ионов и выходу содержимого клеточных органоидов наружу. Особое значение в развитии воспалительного процесса, на стадии альтерации, играют лизосомы, содержащие большое число гидролитических ферментов, выход которых в цитоплазму приводит к лизису клетки и близлежащих тканей (Протасова Т.Н., 1975; Серов В.В. и Пауков B.C., 1995).
Анализируя все вышесказанное, следует отметить, вместе с тем, что еще нет сведений об особенностях влияния возраста и физиологического состояния в конкретные фазы постнатального онтогенеза на активность ферментных систем клеток органов и тканей различных видов животных. Нет данных по такому важному вопросу, как изменение активности ферментных систем клеток тканей и органов при действии чрезвычайных факторов среды, приводящих к развитию воспалительного процесса. При этом такие факторы могут быть эндогенного и экзогенного характера, патогенетические, предрасполагающие и сопутствующие. К ним относят различные физические, химические и биологические воздействия, приводящие к развитию стресса, нарушению обмена веществ, токсикоамз, метаболической иммунодепрессии, технопатий, эндокринных заболеваний, послеродовых и других органопатологий (Плященко С.И. и др, 1983, 1988; Онегов А.П. и др., 1984; Юрков В.М., 1988; Ярилин А.А., 1989; Жаров А.В., 1998; Идрисов Г.З., 1998; Хаитов P.M., 2000; Кармолиев Р.Х, 2002, 2005; Галактионов В.Г., 2005; Mafayer J.R. et al., 1987).
В связи с этим вполне очевидна актуальность исследования активности ферментных систем клеток тканей и органов в постнатальном онтогенезе у птиц и свиней в зависимости от физиологического состояния и действия чрезвычайных факторов среды.
Цель работы - выявление особенностей становления физиолого-биохимических процессов и функций в организме разных видов животных в постнатальном онтогенезе, связанных с активностью ферментных систем их клеток тканей и органов в зависимости от физиологического состояния, кормления и влияния чрезвычайных факторов среды.
Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:
1. Установление видовых особенностей функционирования АТФазных ферментных систем клеток, тканей и органов птиц и свиней.
2. Выявление активности ферментных систем (АТФаз) в ядерных и цито-плазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров, специфичности влияние ионного состава среды инкубации и ингибиторов на её активность.
3. Исследование особенности функционирования ферментных систем (АТФаз) в ядерной и цитоплазматической мембранах эритроцитов цыплят бройлеров в зависимости от возраста, а так же скармливания пептидной кормовой добавки из отходов кожевенного производства (ПКД) и сукцината натрия.
4. Выявление активности ферментных систем (АТФаз) в клетках тканей и органов цыплят-бройлеров в зависимости от возраста и скармливания ПКД.
5. Исследование активности ферментных систем клеток (АТФаз, протеаз, аминотрансфераз, фосфатаз и рибонуклеаз) в зависимости от физиологического состояния половой системы свиноматок.
6. Изучение активности ферментных систем клеток (АТФаз, протеаз, аминотрансфераз, фосфатаз и рибонуклеаз) в зависимости от действия чрезвычайных факторов, приводящих к развитию воспалительных процессов половой системы свиноматок.
7. Выявление локализации ферментных систем (АТФаз, фосфатаз) клеток эндометрия свиноматок в зависимости от влияния чрезвычайных факторов среды.
8. Исследование содержания нуклеиновых кислот в клетках эндометрия свиноматок в зависимости от физиологического состояния и действия чрезвычайных факторов среды.
Научная новизна работы. Впервые установлена видовая особенность активности ферментных систем клеток тканей и органов, которая имеет свое своеобразие у птиц и свиней.
В ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров выявлены АТФазы, активируемые ионами 1у^2+-, К+-, Са2+- и НС03". АТФазы цитоплазматических и ядерных мембран эритроцитов цыплят имеют существенные различия, проявляющиеся во влиянии на них ионов Ка+ и К+. Так, ионы Ш+,К+ детерминируют АТФазную активность цитоплазматических мембран на 97%, ионы Са2+ - на 87% и НСОз" анион - на 96% с высокой степенью достоверности. Активность АТФазы ядер не зависела от наличия в среде инкубации ионов №+,К7 и Са2+ (Р>0,05) и была детерминирована ионами НС03" на 96% (Р<0,01).
У цыплят-бройлеров выявлена АТФазная активность и особенности функционирования в ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов М§2+-, Ка+. К+-; Са2+- и НС03~- АТФаз при обычном кормлении и на рационах, содержащих сукцинат натрия и протеиновую кормовую добавку из отходов кожевенного производства. Применение сукцината и протеиновой кормовой добавки из отходов кожевенного производства способствует усилению обменных процессов в организме цыплят-бройлеров, отражающихся на активности АТФаз мембранных структур эритроцитов и показателях продуктивности.
У свиноматок выявлена функциональная активность Мб Иа+, К+-, Са -и НСОз"- АТФаз ядер, митохондрий и лизосом клеток эндометрия свиноматок в период различных стадий полового цикла, а также при наличии острого и хронического воспаления. При этом установлено:
- что активность изучаемых АТФаз изменяется в зависимости от половой цикличности и характера воспалительного процесса в эндометрии;
- наличие взаимосвязи активности АТФаз и протеаз, аминотрансфераз и фосфатаз клеток эндометрия свиноматок в динамике полового цикла, а также при наличии острого катарального эндометрита;
- зависимость ферментативной активности протеаз, аминотрансфераз и фосфатаз от их локализации, стадии полового цикла и рН среды;
- изменение активности протеаз, аминотрансфераз и фосфатаз, отражающееся на активности АТФаз ядер, митохондрий и лизосом клеток эндометрия свиноматок при остром катаральном эндометрите.
Получены новые данные о содержании и распределении в тканях эндометрия свиноматок ДНК и РНК в различные стадии полового цикла и при остром послеродовом эндометрите. Установлено, что скорость аутолиза нуклеиновых кислот в эндометрии свиноматок изменяется в зависимости от стадии полового цикла и наличия воспалительного процесса.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненные исследования носят фундаментальный характер и содержат новые решения актуальной научной проблемы выяснения становления физиолого-биохимических механизмов активного транспорта ионов.
Установленные особенности физиолого-биохимических механизмов активного транспорта с участием АТФазных ионных насосов с возрастом, кормлением, физиологическим состоянием необходимы для решения практических задач по созданию нормальных условий содержания животных, обеспечивающих полное проявление их генетических потенциальных возможностей.
Результаты проведенных исследований расширяют и конкретизируют существующие представления о взаимосвязи ферментных систем в эндометрии при физиологических перестройках, связанных с половой цикличностью, а так же при развитии острого и хронического воспалительных процессов.
Полученные данные открывают перспективу для дальнейших исследований по раскрытию молекулярных механизмов функционирования АТФазных транспортных систем в субклеточных структурах клеток органов и тканей животных при изменении внешних и внутренних условий существования. Результаты работы предполагают целенаправленный поиск специфических препаратов, способных эффективно регулировать транспортные процессы. Проведенные биохимические исследования вносят несомненный вклад в решение фундаментальной проблемы регуляции активного транспорта веществ с участием АТФазных ионных насосов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Существует видовая особенность активности АТФазных ферментных систем клеток тканей и органов.
2. Физиолого-биохимические механизмы активного транспорта ионов с участием М^2+-; Са2+- и НС03- АТФаз в организме птиц имеют возрастные особенности.
3. Кормовые добавки (пептидная и сукцинат натрия) оказывают стимулирующее влияние на активность АТФаз, физиолого-биохимические показатели крови, тканей и органов и продуктивность цыплят-бройлеров.
4. Чрезвычайный фактор, вызвавший эндометрит изменяет физиолого-биохимические механизмы активного транспорта с участием Mg -; Na ,К -; Са2+- и НСОэ~АТФаз субклеточных органоидов эндометрия свиноматок.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены и одобрены на: Международной научно-производственной конференции по акушерству, гинекологии и биотехнологии репродукции животных (С.-Петербург, 2001); VI международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2002); Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Аграрная наука в начале XXI века» (Воронеж, 2002); VII международной научно-производственной конференции БГСХА «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2003); XV международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию С.-Петербурга «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (С.-Петербург, 2003); Международной научно-практической конференции Курского института социального образования (филиала) РГСУ «Теоретические и прикладные проблемы социально-правовых, медико-биологических, технико-экономических сфер жизни общества» (Курск, 2007); Международной научно-практической конференции Курского института социального образования (филиала) РГСУ «Научные исследования, автоматика и динамика машин, инновационные и средозащитные технологии в техносфере» (Курск, 2007); Конференциях профессорско-преподавательского состава Курской государственной сельскохозяйственной академии имени И.И. Иванова (Курск, 1995-2005); VIII международном симпозиуме «Биологические механизмы старения» (Украина, Харьков, 2008); Все-украинской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной биохимии и клеточной биологии» (Украина, Днепропетровск, 2008); II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); 74-й научной конференции Курского государственного медицинского университета, сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН (Курск, 2009); Всеукраинской научно-практической конференции «Досягнения пер-спективи експерементально1 i юпшчно1 6íoxímü» (Украина. Тернополь, 2009); Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры» (Казань, ТГГПУ, 2009); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины», посвященной 90-летию ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2009); Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию кафедры органической и биологической химии СПбГАВМ (С.-Петербург, 2009); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней, животных и птиц», посвященной 80-летию Уральского научно-исследовательского ветеринарного института (Екатеринбург, 2010); Международной научно-практической конференции «Адаптация и становление физиологических функций у животных», посвященной 90-летию кафедры физиологии животных ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2010); XXI Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Ка-
8
луга, 2010); XVIII съезде Украинского физиологического общества с международным участием (Одесса, 2010); межкафедральном совещании по предварительной экспертизе диссертации в ФГОУ ВПО МГАВМиБ.
По материалам диссертации опубликованы 55 работы, в том числе: 3 -патента на полезную модель, 11 - в рецензируемых печатных изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В публикациях содержится полный объём информации, касающийся темы диссертации.
Основные материалы, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.
Выражаю научным консультантам и своим коллегам глубокую благодарность и признательность за оказанную помощь.
Структура и объём диссертации
Диссертация изложена на 246 страницах машинописного текста, иллюстрирована 40 таблицами и 79 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования (1 глава), изложения собственных результатов (6 глав), заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 359 источника, в том числе 228 отечественных и 131 иностранных.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проведены в 1992...2010 г.г. и выполнялись в научно-исследовательских лабораториях кафедры физиологии животных ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина», в биохимическом отделе ТМО № 6 г. Курска, на животных птицефабрики «Курская» Курского района Курской области, птицефабрики «Красная поляна» Железногорского района Курской области, ООО «Курские мясопродукты», подсобного хозяйства Курской АЭС.
Объем исследований представлен в таблице 1, общая схема исследований - на рисунке 1.
Таблица 1. Количество и возрастные группы исследованных животных
Возраст Количество, голов Средняя масса тела
Цыплята-бройлеры кросса «18А»
1 сут 50 46,3±0,7 г
10 сут 40 271±11г
20 сут 40 774±31
30 сут 40 1157±68 г
40 сут 40 2125±109г
Свиньи крупной белой породы
2 мес. 10 18-19 кг
6 мес. 10 75-85 кг
12 мес. 10 110-120 кг
Здоровые свиноматки крупной белой породы
2 года 21 170-180 кг
Свиноматки крупной белой породы с острым эндометритом
2 года 21 170-180 кг
Свиноматки крупной белой породы с хроническим эндометритом
2 года 21 170-180 кг
Рис.1. Схема исследований
Материалы исследований. Для решения поставленных задач проведено:
1. Исследование влияния кормовых добавок на четырех группах цыплят. Из суточных цыплят живой массой 37-40 грамм были сформированы четыре группы по 100 голов в каждой: три группы опытные и одна - контрольная.
Кормление экспериментальных цыплят проводили комбикормами с пониженным уровнем протеина, в 100 г которых содержалось 18-20 % сырого протеина и 295-310 ккал обменной энергии. Для доведения уровня протеина в комбикорме до рекомендуемых норм использовали протеиновую кормовую добавку из отходов кожевенного производства (опытные группы 1 и 2), мясокостную муку и сухое обезжиренное молоко (опытные группы 3 и 4), содержание в кормосмесях опытных и контрольной групп сырого протеина, кальция и фосфора существенно не отличалось (Р>0,05).
В течение периода постановки опыта (40 суток) оценивали общее клиническое состояние и. поведение птицы. Отмечено, что скармливание препаратов в указанных дозах не вызывает видимых изменений в поведении и клиническом состоянии цыплят.
Норма кормления соответствовала рекомендации ВИЖа (А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов, 2003).
Во время опытов осуществляли контроль за состоянием здоровья животных, вели наблюдение за приемом и поедаемостью корма, учитывали их реакцию на различные внешние раздражители.
Кровь для исследований брали у цыплят в 1, 10, 20, 30 и 40 суточном возрасте из вен шеи после умерщвления декапитацией. Отделение эритроцитов от плазмы проводили путем центрифугирования в рефрижераторной центрифуге в течение 30 мин при 3000 оборотах. Эритроциты после отделения от плазмы двукратно отмывали физиологическим раствором.
Печень, почки, фрагменты скелетной мускулатуры и сердце брали у цыплят в 10, 20, 30 и 40 суточном возрасте.
2. Изучение активности ферментных систем эндометрия свиноматок в зависимости от состояния здоровья и стадии полового цикла. Животных разделяли на группы в зависимости от состояния здоровья и стадии полового цикла. Стадии полового цикла определяли по функциональному состоянию яичников и на основании гистологического анализа. Характер воспалительного процесса устанавливали на основании гистологических исследований эндометрия.
Фрагменты эндометрия брались из разных участков рога матки свиноматок непосредственно во время убоя для биохимического, гистологического и гистохимического анализа.
Методы исследований. Физиологическое состояние свиней и птиц, в зависимости от возраста, оценивали общепринятыми в клинической практике методами - определение температуры тела, частоты пульса и дыхательных движений в минуту, массы тела и ее среднесуточный прирост, состояния кожи, волосяного покрова, слизистых оболочек, выделений (В.Ф. Лысов, 1977, 2004, А.И. Кузнецов, 2003; и др.).
Для определения морфофизиологических, биохимических показателей, брали кровь из хвостовой артерии свиней от 10 животных в каждой группе. Кровь стабилизировали гепарином. У птиц - методом декапитации, а в более старшем возрасте - из подкрыльцовой вены от 10 животных в каждой группе. Кровь стабилизировали средой Алсвера.
Морфофизиологические показатели. В крови определяли скорость оседания эритроцитов (СОЭ) методом Панченкова. Определение гемоглобина - ге-моглобин-цианидным колориметриическим методом (Симонян Г.А, 1995; Петров A.M. и др., 1995, 1999). Подсчет эритроцитов и лейкоцитов в камере Горяе-ва и автоматическим кондуктометрическим счетчиком «Пикоскель-Р8-4» (Лы-сов В.Ф. и др., 2004). Отдельных форм лейкоцитов (лейкограмму) - общепринятыми методами (Кондрахин И.П., 1985; Симонян Г.А. идр., 1995). В сыворотке крови исследовали содержание общего белка на рефрактометре ИРФ-22, концентрацию общего кальция, неорганического фосфора, глюкозы, AJIT, ACT устанавливали с использованием наборов «Био-Ла-Тест» фирмы «Лахема» с последующим спектрофотометрированием, фракции белка методом электрофореза на пленках из ацетата целлюлозы, аминокислотный состав мышечной ткани - автоматическим анализатором AAA 339М (Микротехна Прага).
Биохимические показатели.
1. Субклеточные фракции (ядра, митохондрии, лизосомы) выделяли методом дифференциального центрифугирования с последующим двухкратным промыванием каждой фракции в 50 - мМ трис-HCl буфере (рН 7,4) по методике Chauveau J. et al.(1956).
2. Выделение ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров методом 3-х кратного замораживания-оттаивания в растворе сахарозы.
3. АТФазную активность определяли методами:
а) Keeton, K.S., 1972, при этом активность Na+,K+ - АТФазы рассчитывали по разности между общей АТФазой и уабаиннечувствительной АТФазой.
б) Иващенко А.Т. и др.,1981. при этом, активность АТФаз оценивали по приросту неорганического фосфата после инкубации при 37°С и выражали в наномолях неорганического фосфата (Фн) отщепленного 1 мг белка в 1 мин.
4. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрическим методом (Кондрашова М.Н. и др., 1965) при длине волны 390нм, а также по методу Чена (1957) в модификации Казеннова A.M. и соавт. (1984).
5. Определение активности протеолитических ферментов в гомогенате и субклеточных фракциях проводили модифицированным методом Ансона М.Л. (Anson M.L., 1938).
6. Концентрацию белка в гомогенате и субклеточных фракциях определяли методом Lowry et al (1951), а также методом Варбурга и Кристиана (Досон Р., 1991).
7. Активность ACT и АЛТ в гомогенате определяли методом Райтмана-Френкеля (Колб и др., 1976; Кондрахин И.П. и др., 1985).
8. Белок в гомогенате определяли спектрофотометрически методом Варбурга и Кристиана (Досон Р., 1991).
8. Активность ЩФ и КФ в гомогенате устанавливали методом Бодански (Комаров Ф.И. и др., 1981) по гидролизу п-нитрофенилфосфата.
9. Белковые фракции в гомогенате оценивали электрофоретически на мембранах из ацетата целлюлозы «Владипор» МФАС-ОС-1.
10. Количественное содержание РНК и ДНК в навеске слизистой оболочки матки устанавливали методом двухволновой спектрофотометрии в УФ спектре (Шмидт, Таннгаузер, 1945).
11. Активность дезоксирибонуклеазы и рибонуклеазы определяли опосредованно по уменьшению содержания нуклеиновых кислот в гомогенате эндометрия в процессе инкубирования в 0,2 М натрий-ацетатном буфере при pH 5,2 (метод Schneider W.S., Hogeboon J.H., 1952 в модификации Бенинг Т.А., 1964; Шапот B.C., 1968; Марокко И.Н, 1971).
12. Гистологические исследования проводили по методу Меркулова, гистохимический анализ - по Гомори (Агеев А.К., 1969; Журавлева Т.Б., 1978).
В работе использовали реактивы фирм Sigma, Merk, наборы реактивов «Био-Ла-Тест» фирмы «Лахема» и реактивы отечественного производства (ч.д.а.).
Статистическая обработка. Полученные в ходе исследований данные подвергались биометрической обработке (Варфоломеев С.Д., 1999; Дерффель К.,1994; Геккелер К.,1994; Кругов В.И., 1989, Макарова Н.Я., Трофимец В.Я., 2002, Кутейников А.Н., 2008) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ.
Достоверность обозначалась: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Активность ферментных систем тканей и органов птиц и свиней 3.1.1. АТФазная активность органов н тканей цыплят-бройлеров
Активность обшей АТФазы и влияние на неё ионов электролитов и ингибиторов. Ионы натрия, калия и магния оказывают активирующее действие на активность АТФазы в разных диапазонах концентраций, так максимальная АТФазная активность проявляется при концентрациях ионов: натрия - 115-145, ионов калия - 19-28, ионов магния — 2,0 - 4,0ммоль-мл~1.
Однофакторный дисперсионный анализ показал, что активность АТФазы была на 76,5% детерминирована ионами магния, на 96,5% ионами натрия и на 47,6% ионами калия.
Изучение комбинаций оптимальных концентраций этих ионов показало, что максимальная АТФазная активность отмечалась в инкубационной среде, содержащей: Na+ - 120 ммолъ-мл, К+ - 20 ммолъ-мл; Mg2+ - 3,0 ммолъ-мл и составляла 9,24±0,23 нмолъ Фн -мг белка'1 -мин '.
Полученные результаты указывают на то, что ионы натрия играют основную регуляторную роль в активности фермента.
Анализ этих данных позволяет предположить, что величина транспорта веществ, а, следовательно, и активность АТФазы существенно зависит от количества натрия в плазме крови. Таким образом, избыток или недостаток этих
13
ионов в кормах цыплят-бройлеров может отражаться на уровне межклеточного обмене веществ, вызывая его существенные нарушения.
Влияния ионов на АТФазную активность ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов иыплят-бройлеров. У цыплят суточного возраста отмечено, что наибольшую активность в цитоплазматических мембранах имели №+,К+- и НСОз'-АТФазы, в ядрах - НС03 -АТФаза (табл. 2.).
Таблица 2. АТФазная активности цитоплазматических и ядерных мембран эритроцитов цыплят суточного возраста (нмоль Ф„ -мг белка'-мин1) и коэффициенты детерминации, (п=10)______
АТФаза Мембраны Са2+- НСОз-
Цитоплазматическая 8,32±0,12 12,37±0,13 10,36±0,14 12,15±0,13
Коэфф. детерминации - 0,97** 0,87** 0,96**
Ядерная 4,89±0,18 5,08±0,14 5,05±0,15 14,61±0,43
Коэфф. детерминации - 0,03 0,02 0,96**
Однофакторный дисперсионный анализ показал, что ионы №+,К+ детерминируют АТФазную активность цитоплазматических мембран на 97%, ионы Са2+ - на 87% и НС03" анион - на 96% (Р<0,01).
Активность АТФазы ядер не зависела от наличия в среде инкубации ионов №,К+ и Са2+ (Р>0,05) и была детерминирована ионами НС03 на 96% (Р<0,01).
Двухфакторный дисперсионный анализ (табл. 3). Показал, что наибольшее влияние на активность АТФаз цитоплазматических мембран и ядер оказывал возраст цыплят.
Таблица 3. Коэффициенты детерминации влияния возраста и ионного состава среды инкубации на активность АТФаз, (п=40) __
Коэффициенты детерминации N3*, К+ Са2+ НСО,-
Цитоплазматическая мембрана
фактор А (возраст) 0,5480** 0,7250** 0,3610**
фактора Б (ионный состав) 0,3450* 0,1290* 0,5230*
Ядра
фактор А(возраст) 0,9190** 0,9230** 0,0283*
фактора Б (ионный состав) 0,0004 0,010* 0,8490**
АТФазная активность цитоплазматической мембраны эритроцитов была детерминировали ионами К+, Са2+ и НС03\ В то же время ионы Ка+, К+ и Са2+ практически не влияли на АТФазную активность ядер, а анион НС03" детерминировал ее на 84,9%. Это говорит о том, что цитоплазматические мембраны эритроцитов цыплят содержат анион-чувствительную АТФазу, подобную Ррфактору Рэкера и, по-видимому, участвующую в процессах энергообеспечения эритроцитов птиц.
Влияние кормовых добавок на активность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов иыплят-бройлеров. Активность АТФаз цыплят 10 суточного возраста существенно ниже, чем у цыплят 20, 30 и 4014
суточного возраста, что, по-видимому, связано с возрастными особенностями строения эритроцитов (рис.2-5.).
Активность №+,К+- и НС03"-АТФаз была (Р<0,05) выше во всех опытных группах, чем активность М§2+-АТФазы. Причем с возрастом отмечался более интенсивный прирост активности этих АТФаз, что подтверждается уравнениями регрессии.
На величину активности АТФаз существенное влияние оказывали изучаемые препараты. Так, активность АТФаз в 1 и 2 группах опыта была выше этого показателя в контрольной группе (Р<0,05).
Рис. 5. Активность НСОз"-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят бройлеров, (п=10)
Рис. 2. Активность М^^^АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят бройлеров, (п=10)_
л..... ,. .-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят бройлеров, (п=10)
Юсу. 20суг 30 су. ЛО^гт .....ЯЧ1Ы11
Рис. 3. Активность Ка+,К+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов дыплят бройлеров, (п=10)_
У цыплят опытной группы 1, получавшей ПКД, рост активности АТФазы происходил более интенсивно по сравнению с другими группами (табл. 6.).
Таблица 6. Уравнения регрессии динамики активности АТФазы (у - активность
АТФазы, а X - возраст цыплят)
Группа Мй2+-АТФаза №+,К+-АТФаза Са2+-АТФаза НСОз'-АТФаза
1 у=8,95+0,15Х у=10,71+0,16Х у=9,69+0,16Х у=8,05+0,44Х
2 у=8,88+0,14Х у=10,30+0,16Х у=9,67+0,16Х у=7,95+0,44Х
3 у=7,94+0,097Х у=10,29+0,09Х у=9,36+0,13Х у=9,06+0,3 IX
4 у=8,27+0,097Х у=9,90+0,1 IX у=9,18+0,1 ОХ у=8,75+0,29Х
Динамика АТФазной активности ядер эритроцитов цыплят бройлеров при скармливании им ПКД и сукцината была существенно ниже (Р<0,05), чем цитоплазматических мембран (рис. 6-9).
С возрастом отмечается существенный прирост активности Ыа ,К - и Са2"-АТФаз. В то время как активность НСОз'-АТФазы снижается.
I-«-' (опыт) -а-"? (опыт) 3 (опыт) < (опыт)!
Рис. 6. Активность Mg +-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров, (п=10)_
Рис. 7. Активность Иа ,К -АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров, (п=10)_
' ^опыт) 2 уяьп) - 3 ^опыт) Д ^»антрапьЦ
|-*-11опьп| -л-г [опыт) 3(опыт) 4 (контроль)!
Рис. 8. Активность Сгг+-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров, (п=10)_
Рис. 9. Активность НСОз'-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров, (п=10)_
Активность Mg2+-АТФазы у цыплят 10, 20, 30 и 40 суточного возраста всех групп опыта была достоверно (Р<0,05) выше, чем в контроле.
Общая динамика изменения Ма+,К+-АТфазной активности аналогична динамике М§2+-АТФазы.
Внесение в среду инкубации ионов Са2+ не отражалось на АТФазной активности ядер эритроцитов цыплят-бройлеров 10 суточного возраста по сравнению с М^2+-АТФазой.
Активность НСОз'-АТФазы ядер по сравнению с активностью АТФазы была выше в среднем в 2,5 раза.
Для М§2+-, №+,К+ и Са2+-АТФаз установлена сходная динамика возрастной активности, несколько отличающаяся по группам опыта - наибольший прирост активности отмечен в группах 1 и 2, получавших ПКД (табл. 7.).
Группа Мй2+-АТФаза №+,К+-АТфаза Са2+-АТФаз НСОз'-АТФаз
1 у=3,48+0,08Х у=3,54+0,08Х у=3,46+0,09Х у=10,60-0,04Х
2 у=3,19+0,1 ОХ у=3,23+0,10Х у=3,27+0,1 IX у=15,67-0,12Х
3 у=3,47+0,08Х у=3,46+0,08Х у=3,44+0,09Х у=12,77-0,09Х
4 у=3,18-Ю,08Х у=3,23+0,08Х у=3,13+0,1 ОХ у=10,40-0,03х
Динамика активности НСОз'-АТФазы имеет существенные отличия от других АТФаз - отмечено ее снижение, особенно интенсивное в опытных группах 2 и 3, получавших сукцинат натрия (Р<0,05).
Скармливание препаратов значительным образом отражается на динамике прироста АТФазной активности, что видно по уравнениям регрессии. Так наибольшее влияние на активность НСОз'-АТФазы ядер оказывает совместное применение препаратов (опытная группа 2) и янтарная кислота (опытная группа 3), что очевидно связано с активацией энергетического обмена.
Двухфакторный дисперсионный анализ (табл. 8) показал, что активность Г^2+-АТФазы на 61,3 %, 63,9% и 79,7% соответственно в 1, 2 и 3 опытных группах детерминирована возрастом цыплят и на 28,9 % скармливанием ПКД, 21,6% - при совместном скармливании ПКД и сукцината. Использование сукцината (опытная группа 3) оказывало влияние на активность этой АТФазы на 1,5%. Совместное влияние факторов было так же незначительным: 3,1%, 3,1% и 4,7% соответственно по группам опыта (Р<0,05).
Активность Ыа+,К+-АТфазы на 61,8 %, 70,4% и 86,9% детерминирована возрастом цыплят (соответственно в 1, 2 и 3 опытных группах) и на 30,7 % скармливанием ПКД, 20,6% - при совместном скармливании препаратов. Использование сукцината (опытная группа 3) не оказывало достоверного влияния. Совместное влияние факторов было незначительным: 3,7%, 3,6% и 2,57% соответственно по группам опыта.
Таблица 8. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа, (п=160)
Коэффициенты детерминации 1 (опыт) 2 (опыт) 3(контроль)
Мйг+-АТФаза
фактор А (возраст) 0,613* 0,639* 0,797**
фактора Б (добавки) 0,289* 0,216* 0,015*
совместное влияние факторов 0,031* 0,032* 0,047*
^+,К+-АТфаза
фактор А (возраст) 0,618* 0,704* 0,869*
фактора Б(добавки) 0,307* 0,206* 0,003
совместное влияние факторов 0.037* 0,036* 0,025*
Са^-АТФаза
фактор А (возраст) 0,579* 0,610* 0,816**
фактора Б (добавки) 0,328* 0,294* 0,082**
совместное влияние факторов 0,045* 0,043* 0,012*
НСО,"-АТФаза
фактор А (возраст) 0,854** 0,863** 0,964**
фактора Б(добавки) 0,107* 0,099* 0,007*
совместное влияние факторов 0,031* 0,029* 0,001
Практически аналогичное влияние факторов было установлено для активности Са2+-АТФазы. Возраст влиял на активность этого фермента 57,9 %, 61,0% и 81,6% (соответственно в 1,2 и 3 опытных группах).
Активность Са2+-АТФазы была детерминирована на 32,8 % скармливанием ПКД, 29,4 % - при совместном скармливании препаратов и на 8,2% - сукци-натом.
Совместное влияние факторов было так же незначительным: 4,5%, 4,3% и 1,2% соответственно по группам опыта.
Активность НСОз'-АТФазы была так же детерминирована возрастом цыплят, соответственно по группам опыта на 85,4 %, 86,3 % и 96, 4 %. В то же время влияние добавок было существенно меньшим - 10,7%, и 9,9 % в группах 1 и 2, получавших ПКД и ПКД совместно с сукцинатом. Влияние сукцината (группа 3) было несущественным 0,7%. Незначительным было так же и совместное влияние факторов - 3,1% и 2,9% соответственно в группах опыта 1 и 2.
Активность М^-АТФазы, Ма+,К+-АТфазы и Са2+-АТФазы ядер почти на 90 %, была детерминирована возрастом цыплят. Влияние добавок и совместное влияние факторов было незначительно 0,9 - 3,9% (табл. 9).
Таблица 9. Результаты двухфакторного дисперсионного аиализа, (п=1б0)
Коэффициенты детерминации 1 (опыт) 2 (опыт) 3 (контроль)
Мя2+-АТФаза
фактор А (возраст) 0,906** 0,899** 0,888**
фактора Б(добавки) 0,013* 0,039* 0,011*
совместное влияние факторов 0,013* 0,012* 0,015*
№+,К+-АТфаза
фактор А (возраст) 0,891** 0,893* 0,842**
фактора Б (добавки) 0,009* 0,023* 0,006
совместное влияние факторов 0,016* 0,005 0,011
Са2+-АТФаза
фактор А (возраст) 0,911** 0,908** 0,916**
фактора Б (добавки) 0,012* 0,031* 0,009*
совместное влияние факторов 0,012* 0,012* 0,007
НСО,"-АТФаза
фактор А (возраст) 0,659* 0,259* 0,520*
фактора Б(добавки) 0,009 0,614* 0,219*
совместное влияние факторов 0,025 0,092* 0,124*
Активность НСОз'-АТФазы была также детерминирована возрастом цыплят, соответственно по группам опыта на 65,9 %, 25,9% и 52,0 %.
Достоверное влияние кормовых добавок было установлено только в группах опыта 2 и 3, получавших сукцинат, соответственно на 61,4% и 21,9%. В этих группах опыта так же выявлено совместное влияние факторов, детерминирующих активность фермента на 9,2% и 12,4% соответственно.
АТФазная активность тканей и органов цыплят бройлеров. АТФазная активность неодинакова в различных тканях. Изученные нами объекты по убы-
ванию активности можно расположить в следующий ряд: почки—»печень—>эритроциты-»скелетные и сердечные мышцы. В процессе выращивания цыплят (с возрастом) активность АТФазы возрастает. Наибольшие изменения в этом отношении отмечены в почках, далее следует печень и эритроциты и в меньшей степени такие сдвиги наблюдались в мышцах.
Проведенные исследования также показали, что АТФазная активность во всех изученных объектах находится в зависимости от состава рациона, что подтверждается уравнениями регрессии (табл.10).
Рост активности АТФазы в гепатоцитах цыплят опытных групп 1 и 2 происходил более интенсивно, чем в контрольной группе и группе опыта 3. Более высокую активность АТФазы в гепатоцитах цыплят опытных групп 1 и 2 можно объяснить тем, что протеин кормовой добавки гидролизован, продукты гидролиза интенсивно всасываются в кишечнике, достигают печени и активизируют в ней метаболические процессы.
Таблица 10. Уравнения регрессии активности АТФазы тканей и органов цып-
лят-бройлеров (у - активность АТФазы, X - возраст цыплят в сут.)
Группа Печень Почки Мышечная ткань Сердце
1 у=5,94+0Д0Х у=7,34+0,03Х у=6,81+0,07Х у=7,69+0,09Х
2 у=5,90+0,09Х у=7,27+0,03х у=6,75+0,07Х у=7,66+0,09Х
3 у=5,95+0,09Х у=7,23+0,03Х у=6,73+0,07Х у=6,бб+0,1 IX
4 у=5,89+0,09Х у=7,1б+0,03Х у=6,86+0,06Х у=6,46+0,12Х
В почках и мышцах рост активности АТФазы можно расположить в следующей убывающей последовательности: 1, 2, 3 опытные группы и 4 контрольная группа.
В сердечной мышце наиболее интенсивный рост активности АТФазы происходил в контрольной группе и опытной группе 3, получавшей сукцинат.
Двухфакторный дисперсионный анализ влияния возраста и кормовых добавок показал, что АТФазная активность печени, почек, сердца и мышечной ткани в значительной степени детерминирована возрастом (Р<0,05), соответственно на 83,8%, 44,6%, 80,9% и 71,0%.
Влияние кормовых добавок было существенно меньше (Р<0,05) и составляло: печень - 1,5%; почки - 4,9%; сердце - 2,9%; скелетная мускулатура - 2,1%. Наибольшее влияние добавок отмечено для АТФазы почек. Совместного влияния факторов было незначительным (Р>0,05).
3.1.2. Активность ферментных систем тканей и органов свиней
Активность АТФаз эритроиитов свиноматок.
Влияние строфантина-в на АТФазную активность эритроцитов свиней.
С возрастом отмечается достоверное снижение активности АТФазы, М§2+-АТФазы и №+,К+-АТФазы эритроцитов свиней (рис. 9.), что подтверждается данными корреляционного и регрессионного анализов (табл.11)
2 мес 6 мес 12 мес 24 мес
Возраст
[__ ' М^.Ка, К-АТФаза —-— Мц-ЛТФаза - -■*■- - 1\'а, К-АТФаза |
Рис.9. Динамика АТФазной активности эритроцитов свиней и влияние на нее ингибиторов
Таблица 11. Показатели корреляционного и регрессионного анализа возрастной динамики активности АТФазы эритроцитов свиней__
Показатель АТФаза 1^2+-АТФаза Ж+,К+-АТФаза
Коэффициент возрастной корреляции -0,7753* -0,82301* -0,5556143*
Уравнение регрессии у=9,64-0,047х у=5,27-0,054х у=4,37-0,033х
Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что активность АТФазы была детерминирована на 9,15% возрастом и на 87,34% строфантином-0 (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,58%).
Влияние стадий полового цикла на АТФазную активность эндометрия свиней. Во всех стадиях полового цикла активность Ыа+, К+-; Са2+- и
НСОз~-АТФаз была достоверно выше во 2-й трети рогов матки, что по нашему мнению связано с развитой сетью спиральных артерий и большим количеством маточных желез в этой части эндометрия (табл. 12).
Следует отметить, что АТФазная активность существенно зависела от стадий полового цикла. Наибольшая активность всех АТФаз в 1-й, 2-й и 3-й третях рогов матки была выявлена в стадии возбуждения полового цикла, в стадии торможения происходило достоверное снижение активности АТФаз, а наименьшие её значения были установлены в стадии уравновешивания полового цикла. Это связано с интенсивными перестройками гистологической структуры и изменением уровня метаболических процессов в эндометрии, происходящих на разных стадиях полового цикла.
На АТФазную активность внутриклеточных органоидов эндометрия значительное влияние оказывал ионный состав среды инкубации. Добавление в среду ионов К+ приводило к достоверному приросту активности Ыа+,К+-
АТФазы ло сравнению с активностью М^'-АТФазы во всех стадиях полового цикла и участках рогов матки, что объясняется значительной ролью данной АТФазы в функционировании маточных желез и выработке секрета.
Активность Са2+-АТФазы имела достоверные отличия от активности
АТФазы:
- в ядрах в стадиях возбуждения и торможения полового цикла в 1-й и 2-й третях рогов матки, что связано с важной регулирующей ролью иона Са2+ в процессах клеточной пролиферации;
- в митохондриях в стадии возбуждения во 2-й трети, в стадии торможения во всех участках рогов и в стадии уравновешивания в 1-й и 3-й третях рогов матки.
- в лизосомах в стадию возбуждения в 1-й и 3-й третях и в стадию уравновешивания во всех третях рогов матки.
Внесение в среду инкубации гидрокарбонат иона (НСО3") привело к достоверному (Р<0,05) увеличению АТФазной активности изучаемых органоидов по сравнению с 1У^2+-АТФазой во всех участках рогов матки и стадиях полового цикла. Наибольший прирост активность этой АТФазы отмечалась в стадию возбуждения полового цикла, что связано, по-видимому, с интенсификацией пролиферации клеток эндометрия и активацией процессов энергообеспечения в эту стадию. В стадию торможения происходило достоверное снижение активности НСОз~-АТФазы, а наименьшего уровня она достигала в стадию уравновешивания.
В ядрах и лизосомах клеток различных участков эндометрия между активностями всех АТФаз и существует сильная положительная связь. В то время как для АТФаз митохондрий отмечается достоверная взаимосвязь активности Ма2"- АТФазы с активностью Са2+- АТФазы и активности Ыа+,К+-АТФазы с активностью НСОУАТФазы (табл. 13, 14). Это свидетельствует, очевидно, о том, что АТФазы в ядрах и лизосомах выполняют сходные функции: поддержание осмотического давления и градиента концентраций ионов внутри этих органелл и активизация обменных процессов отражается на увеличение активности всех АТФаз. Достоверная корреляционная связь АТФазы с Са2+-АТФазой митохондрий объясняется, очевидно, тем, что кальциевая АТФаза митохондрий очень чувствительна к ионам магния, а магниевая АТФаза, наоборот, к ионам кальция. Поэтому при активизации обменных процессов, для нормального функционирования митохондрий, необходимо поддержание соотношения этих ионов на одном уровне. Достоверная корреляционная связь активности Иа+,К+-АТФазы с активностью НСО"3-АТФазы. Это объясняется, по-видимому, сильной чувствительностью Ка+,К+- АТФазы митохондрий к концентрации водородных ионов, уровень которых в этих органоидах поддерживается на одном уровне за счет работы анионной АТФазы.
Таблица 12. Активность АТФаз органоидов клеток эндометрия свиноматок, нмоль Ф„ -мг белка'-мин', (п=10)
иа Стадия боо Буждения Зт адия т орможашя Стадия уравновешивания
«К* ИСО)" Иг*. К* О'* НСО;" Ми* Йсо»-
Ядра
1-Я греть 149,91 ,6* 194, а 1,0** 224,01 г,о*+ 216,21 1,8** 121,61 2,2* 143,91 2,2** 163,11 193,11 !,0*+ 1100,31 1,1 114,41 1111.8+ ,2* Ь+ 144,31 1,о+
2-я греть 212,1± 1,6'* 326,2+ 1,8**+ 240,4± 1,8** 240,4± 1.8** 152,7+ 2,Г* 255,2± 3,1*** 203.1± 2,8*** 267.11 3.6'** 123,1± 3,8* 172,1+ 124,2+ 1.0" Ь.5* 238,3+ 1,6**
¡-я греть 119 ,61 1,28** 172,6+ 1,6*** 130,3± 1,5** 181,2± 1,2*** 79,2+3 9** 111,1+ 2,0*** 92,1+ 2,5** 155,9+ 1.8*** 69,2+ 1,6* ■ ?5,2+ И,1+0, 1,3** р* 125,6± 1.4**
Митохондрии
1 2бЗ,0± 1,6* 389,4+ 1,7*+ 242,6+ 1,8* 53бД± 2,7** 220.7+ >,2* 316,2+ 2,0*+ 158,41 2,8** 547,31 5,8 *+ 200,2± 1,9 282,6+ 1,2* 133,1+ 1,4* Й02,5± Ь+
2 317,6+ 1,6*' И 3,31 1,8*" 287,6+ 1,8*** 593,1± 1,6*** 283,0± м** 346,7± 1,0*** 239,21 547,41 1,8*** 226,31 2Д* 313,21 2,7"* 214,61 1.7* >89,1+ г,б**
3 204,1+ 1,3*' 342,1± 1,6*** 210,51 2,0** 519.91 2,0** 152,5+ 2,3** 249,4± 1,0*** 225,61 3,3*** 574,81 12,1** 131,71 0.9" 212,21 3.9** 181,01 1,1** 176,1+ 3.7**
Лизосомы
1 122,5+ 1,1 158,01 1,0*+ 113,8± 1,0** 158,5± 1,3** 79,9+ 1,5 128,0± 2,2* 90,3+ 2,2 139,81 2,5* 73,51 1,0 118,91 31,9+ 1,0- 119,0+ 1.2*
2 166,8+ 1,4*' 197,71 1,8*** 179,91 1,5** 239,91 1,2*** 137,2± 3,5" 157,0± 1,6*** 50,34 2,2 139,81 2.5* 124,61 1,0*' 135,3+ ],7*** 126,5+ 3,7*** 151,7+ ],8***
3 ?3,Р± 1,8** 107,1± 1,6** 116,7± 1,5*"' 121,2+ 1,7*** 71,1+ 2.6* 57.3+ 1.5*** 84,8+ 2,4* 111,21. 2,5*** 54,21 3,6** ?3,б+ 3,5*** 31,6+ 1,0** Эб.91 1,0***
«*» - р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями в стадии уравновешивания полового цикла
«"» - р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями 1-й трети рогов матки «+» - р<0,05 по сравнению с активностью М^>2+-АТФазы
Таблица 13. Коэффициенты корреляции (г^,) активности М03+-АТФазы
с активностями Ма*,К*-; Саи-; НСО з-АТФаз
АТФазы Внутриклеточные органоиды
Ядра Митохондрии Лизосомы
0,92" 0,02 0,96"
Са2*- 0,94" 0,98" 0,99"
НСО'з- 0,85" -0,25 0,87"
Таблица 14. Коэффициенты корреляции (г,у) активности №а+,К+-АТФазы с активностями; Са2+-; НСО'з-АТФаз и корреляции активностей Са2*-АТФазы и НСО> АТФазы
АТФазы Внутриклеточные органоиды
Ядра Митохондрии Лизосомы
Са2+- 0,73** -0,19 0,99**
НСО'з- 0,99** 0,96** 0,97**
Са^-к НСО'з- 0,62 -0,45 0,94**
Активность АТФаз при остром серозно-катаральном эндометрите
Активность ядер клеток эндометрия. При остром эндометрите отмечается достоверное (р<0,05) снижение активности всех изучаемых АТФаз ядер клеток эндометрия во всех участках рогов матки по сравнению с аналогичными показателями у свиноматок без патологии. Так, в 1-й трети рогов матки при остром эндометрите наиболее выраженное снижение ферментативной активности отмечалось у Са2+-АТФазы, уровень активности которой снижался на 29% по сравнению с аналогичным показателем у здоровых свиноматок, а наименьшее снижение активности установлено у НС03~-АТФазы - 20%. Во 2-й трети рогов матки при воспалительном процессе регистрировалось снижение ферментативной активности АТФазы (33%). В 3-й трети рогов активность Ка", К+-АТФазы, была ниже аналогичного показателя у здоровых свиноматок на 29%. При этом активность НС03~-АТФазы в этом участке была на 20% ниже, чем у контрольных животных.
Активность митохондрий клеток эндометрия. При остром эндометрите происходит достоверное снижение активности АТФаз митохондриальной фракции клеток эндометрия свиноматок во всех участках рога матки по сравнению с аналогичными показателями у свиноматок без патологии.
Так в 1-й трети рогов матки наименьшее снижение ферментативной активности было отмечено у Са2+-АТФазы (21%), во 2-й трети у Ыа+, К+-АТФазы (17%) и в 3-й трети у 1^2+-АТФазы (13%), а наибольшее снижение активности - в 1-й трети у М§2+-; Нат, К+- и НС03"-АТФаз (26-27%), во 2-й трети рогов для НС03"-АТФазы - 29%, и в 3-й трети - для Ма+, К+- и НС03"-АТФаз - 28% и 27% соответственно по сравнению с аналогичными показателями у здоровых свиноматок.
Активность лизосом клеток эндометрия. При остром эндометрите отмечается достоверное снижение активности всех изучаемых АТФаз лизосом во всех участках рогов матки по сравнению с соответствующими показателями у свиноматок без патологии. Так, активность НС03~-АТФазы составляла 76,6+0,9, 92,6±1,0 и 55,5+1,2 нмоль Рн-мг белка"1-мин"1, что соответственно ниже на 36%, 39% и 43% по сравнению с этими показателями у здоровых свиноматок. Наибольшее снижения ферментативной активности установлено для М^2+-АТФазы лизосом во всех участках рогов матки на 62-71% по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных.
Активность АТФаз при хроническом эндометрите.
Активность АТФаз ядер клеток эндометрия. В 1 -й трети рогов матки при хроническом воспалении активность Mg2+-; Ка', К+- и Са +-АТФаз существенно не изменялась по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных, за исключением НС03~- АТФазы, уровень активности которой снижался на 13%. Во 2-й трети рогов матки активность К+-и НС03~-АТФаз была ниже по сравнению с аналогичными показателями у свиноматок без патологии соответственно на 4% 17% и 28%, а активность Са2+-АТФазы, напротив, была выше на 7%. В 3-й трети рогов матки отмечено достоверное увеличения активности ]У^2+- и Са2+-АТФаз соответственно на 10% и 12% и уменьшения Ыа+, К+-и НС03~-АТФаз на 6% и 7% по сравнению с аналогичными показателями у здоровых свиноматок.
Активность АТФаз митохондрий клеток эндометрия. Активность К+-и НСОз'-АТФаз митохондрий клеток эндометрия свиноматок при хроническом эндометрите в 1-й и 2-й третях рогов матки была достоверно выше по сравнению с соответствующими показателями у здоровых животных. Так, в 1-й трети рогов матки ферментативная активность М^+-АТФазы была выше на 7%, К4- на 10%, Са2+- на 6% и НСОз~-АТФазы на 7% по сравнению с этими показателями у здоровых животных, а во 2-й трети - активность К+-; Са2+- и НС03'-АТФаз была выше соответственно на 6%, 16%, 12% и 4%.
В 3-й трети рогов матки активность Ыа+, К+-; Са2+- и НСОз~-АТФаз наоборот, была ниже, чем у здоровых животных на 4%, 2% и 2,5%, а активность М§2+-АТФазы на 9% выше.
Активность АТФаз лизосом клеток эндометрия. В лизосомах клеток эндометрия свиноматок при хроническом эндометрите в 1-й трети рогов матки отмечается достоверное повышение активности К+-; Са2+- и НС03 -
АТФаз, соответственно на 21%, 12%, 27% и 14%, по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных. Во 2-й трети рогов матки активность Ыа+, К+- и НС03"-АТФаз была выше на 15%, 64% и 22%, чем у здоровых животных, а активность Са2+-АТФазы не имела достоверных отличий. В 3-й трети рогов матки активность №+, К+-; Са2+- и НСОз"-АТФаз была на
34%,37%, 32% и 42% выше по сравнению с активностью АТФаз лизосом эндометрии свиноматок без патологии. Активность ферментов эндометрия.
Активность протеаз. Влияние рН среды на активность протеолитиче-ских ферментов в эндометрии свиноматок. Наибольшая протеолитическая активность (рис. 10) наблюдалась при рН 4,5 и составляла 55,76 мкмолъ тирозина -мг белка"1 -ЗОмин1.
В интервале рН от 7 до 10 отмечалось несколько пиков протеолитической активности, при рН 7,41, рН 8,0, рН 8,75 и рН 10,30, что говорит о том, что в эндометрии присутствует сложный набор этих ферментов, имеющих различное происхождение и биологическую роль.
ток в зависимости от рН среды инкубации.
Влияние стадий полового цикла и локализации в роге матки на активность ферментов. Исследованиями выявлены определенные закономерные, зависимые от стадии полового цикла и локализации в матке изменения ферментного профиля эндометрия (табл.15). Максимальная активность протеаз регистрировалась во время стадии торможения полового цикла, а минимальная - во время стадии уравновешивания. Вместе с тем наибольшая активность кислых протеаз независимо от стадии полового цикла отмечалась во 2-й трети рогов матки, что связано с развитой сетью артерий и большим количеством маточных желез в этой части эндометрия.
Наибольшая активность кислых фосфатаз была зарегистрирована в стадии торможения. В зависимости от места локализации высокий уровень общей и простатической кислых фосфатаз наблюдался во 2-й трети рогов матки во все стадии полового цикла.
Высокая активность щелочной фосфатазы в эндометрии и маточной слизи регистрировалась в стадии торможения, а минимальная - уравновешивания.
Активность ACT и АЛТ имела наибольший уровень в стадии возбуждения полового цикла, что связано с усилением процессов пролиферации в эту стадию. Независимо от стадии полового цикла высокая активность ACT и АЛТ отмечалась во 2-й трети рогов матки, что также связано с развитой сетью артерий и маточных желез.
Таблица 15. Активность ферментов эндометрия, и маточной слизи в зависимости от стадии полового цикла и локализации в матке, (п=9)__
Стадия 1-я треть 2-я треть 3-я треть Маточная слизь
Катепсины, мкмоль тирозина -мг белка"'-мин''
Возбуждения 2,86±0,04* 3,61+0,08*' 2,90±0,08" 3,24+0,08*'
Торможения 3,14±0,04' 4,20+0,09*' 3,43±0,05" 3,29±0,08*
Уравновешивания 1,61 ±0,07 2,14+0,04* 2,09+0,04* 4,38+0,06*
Общая кислая фосфатаза, ммоль-мг белка"'*мин"'
Возбуждения 13,12+0,41 17,30+0,69*' 18,34+0,71* 15,62+0,98"
Торможения 20,60±0,90" 22,20±0,81 18,41+0,81 17,47+1,21
Уравновешивания 13,24±0,61 22,46±0,80* 20,26±0,86* 21,58+0,89*
Простатическая кислая фосфатаза, ммоль-мг белка"'-мин"'
Возбуждения 5,02±0,25 4,06±0,21 5,84+0,11 4,72+0,34'
Торможения 10,62±022" 13,30+0,36' 6,92+0,22** 5,55+0,27
Уравновешивания 5,48±0,15 6,89±0,23 7,10±0,24* 7,02±0,21
Щелочная фосфатаза, ммоль-мг белка"'-мин"'
Возбуждения 25,38+1,40' 15,20+0,98'* 22,30+1,59' 9,50+0,17'*
Торможения 42,60±3,09" 49,88+3,38' 41,72±3,52* 24,4+1,14*
Уравновешивания 11,04±0,46 9,70+0,25 9,57±0,18 12,70±0,52
«*» - р<0,05 по сравнению с аналогичным показателем, полученными при анализе материала из 1 -й трети рога матки;
«'» - р<0,05 по сравнению с аналогичными показателями, полученными в стадию уравновешивания полового цикла.
Активность ферментов при остром эндометрите. При остром эндометрите у свиноматок достоверно (р<0,05) повышается активность катепсинов эндометрия и маточной слизи. Наиболее выраженное повышение этого показателя отмечалось во 2-й трети рогов матки, где он составлял 5,90±0,17 мкмоль ти-розинамг белка"1 мин" . Наименьший прирост активности кислых протез при остром эндометрите был отмечен в 1-ой трети рога матки - 2,30±0,08 мкмоль тирозина-мг белка"1-мин"1.
Активность общей и простатической кислой фосфатаз при остром эндометрите достоверно (р<0,05) повышается во всех участках рогов матки по сравнению с аналогичным показателем у здоровых животных. Так, отмечено достоверное увеличение активности этого фермента в 1-ой трети рогов матки - в 9 раз, во 2-ой - в 11 раз и в 3-ей - в 6 раз. Активность простатической формы кислой фосфатазы при эндометрите достоверно увеличилась в 1-ой трети рогов матки в 8,4 раза, во 2-ой - в 15 раз и в 3-ей - в 5,8 раза.
При остром эндометрите отмечается достоверное снижение активности щелочной фосфатазы во всех участках рогов матки и в маточной слизи. При этом активность ЩФ составляла в 1-ой трети рогов матки 2,5±0,1, во 2-ой трети 3,04±0,04 и в 3-ей трети 2,3±0,1 ммоль-мг белка"1 мин"1, что соответственно в 4,5, 3 и 4 раза ниже аналогичных показателей у здоровых животных. В данном случае снижение активности ЩФ вероятно связано с нарушением трансмембранного переноса глюкозы и других Сахаров в результате резкого уменьшения энергетического обмена и активности транспортных систем при развитии острого воспаления.
Активность AJIT в эндометрии и маточной слизи при остром эндометрите достоверно увеличивается по сравнению со здоровыми животными. Отмечено, что активность этого фермента повышалась в 2-ой трети в 1,6 раза, во 2-ой трети в 1,4 раза и в 3-ей трети в 1,6 раза по сравнению со здоровыми свиноматками. Активность AJIT в маточной слизи больных эндометритом животных также была достоверно выше аналогичного показателя у здоровых животных в 2,1 раза. Такое увеличение активности AJ1T, по-видимому, связано с механизмами обезвреживания аммиака, образующегося в очаге воспаления при острой гипоксии и усиленном распаде аминокислот.
Достоверных отличий между показателями активности ACT при остром эндометрите и у здоровых животных в 1-ой трети рогов матки выявлено не было. В то же время во 2-ой и 3-ей третях рогов матки наблюдалось снижение активности.
В маточной слизи повышение активности ACT (4,74±0,20 ммоль-мг белка"1 -мин"') было незначительным.
Локализации кислой и щелочной фосфатаз в эндометрии свиноматок в зависимости от стадии полового цикла и развития воспалительного проиесса.
Кислая фосфатаза. В стадии возбуждения полового цикла в поверхностном эпителии отмечена диффузная, мелкозернистая, умеренная реакция на КФ -в основном за счет наличия интенсивно окрашенных ядрышковых структур диаметром приблизительно 2-3 мкм, окруженных светлым ореолом нуклео-
плазмы и содержащихся по 2-3 в одной клетке. В железистом слое - интенсивная реакция, особенно в базальной и средней части желез, за счет большой концентрации окрашенных ядрышковых структур.
В период стадии торможения полового цикла отмечается слабая реакция в поверхностном эпителии. В железах - умеренная реакция в апикальной части. В базальной части - интенсивная реакция ядрышковых структур.
В стадии торможения отмечена умеренная мелкозернистая реакция на кислую фосфатазу в цитоплазме и ядрах поверхностного эпителия и интенсивная реакция в многочисленных тучных клетках эндометрия.
При развитии воспаления в эндометрии установлено повышение активности КФ в поверхностном эпителии, причем реакция носит неравномерный характер с выявлением активности, не только в ядрах, но и в цитоплазме. Отмечена интенсивная реакция в тучных клетках и железах, в основном диффузного характера.
Щелочная фосфатаза. В стадии возбуждения полового цикла выявлена умеренная реакция в апикальной каемке поверхностного эпителия и слабая - в компактном (подэпителиальном) слое. По контуру желез и в адвентиции сосудов отмечена умеренная реакция. Интенсивная активность ЩФ проявляется в цитоплазме лейкоцитов и в просвете крупных кровеносных сосудов.
В стадии торможения полового цикла отмечена неравномерная диффузная активность ЩФ в поверхностном эпителии и практически полное отсутствие реакции в железах, стромальных и сосудистых структурах.
В стадии уравновешивания наблюдалось снижение активности ЩФ -диффузно-очаговая умеренная реакция в поверхностном эпителии. В эпителии желез выявлена умеренная очаговая диффузная мелкозернистая реакция в виде хлопьевидных масс.
При развитии воспаления наблюдалось неравномерное истончение поверхностного эпителия с диффузно-очаговой активностью ЩФ, не имеющей апикально - базальной зональности цитоплазмы. В железах и капиллярах отмечена умеренная мелкозернистая реакция.
Таким образом, активность и локализация фосфатаз эндометрия меняется в зависимости от стадий полового цикла. Так, если в стадии возбуждения основная активность КФ выявлена в ядрах поверхностного эпителия и желез, то в стадии уравновешивания активность, наблюдалась, в основном только в тучных клетках. Активность ЩФ, наоборот, локализована в апикальной каемке покровного эпителия и по контуру желез, а при переходе от стадии возбуждения к стадии торможения и уравновешивания она перераспределялась по всей цитоплазме, а в железах практически не выявлялась.
Во время развития воспаления активность КФ эндометрия существенно повышается, и в поверхностном эпителии наблюдается ее неравномерность за счет снижения рН цитоплазмы в условиях гипоксии в очаге воспаления, создающего оптимальные условия для функционирования этого фермента и процессов цитолиза. Активность ЩФ при развитии воспаления незначительно повышается, особенно в железах, что, по-видимому, связано с усиленными процессами экссудации и инфильтрации.
выводы
1. Активность ферментных систем клеток, тканей и органов зависит от возраста и вида животных:
1.1. Активность Na+, К+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят на 54,8% зависела от возраста, активность Са2+-АТФазы - на 72,5% и НСОэ'-АТФазы - на 36,1%. Активность ядерных АТФаз была детерминирована возрастом на 91,9% - Na+, К+-АТФазы, 92,3% - Са2+-АТФазы и НС03'-АТФазы - на '28,3%. Это говорит о существенных перестройках АТФазных ферментных систем ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят с возрастом.
1.2. Активность Mg2+,Na+,K+-, Mg2+- и Na+,K+-АТФаз зависела от возраста свиней. Динамику возрастного снижения активности ферментов, на основании регрессионного анализа, можно расположить в порядке убывания следующим образом: Mg2+-AT®a3a->Mg2+,Na+,K+-AT®a3a^- Кта+,К+-АТФаза. Дисперсионный анализ показал, что активность АТФазы была детерминирована на 9,15% возрастом и на 87,34% строфантином-G (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,58%).
2. В ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров выявлены активности АТФазных ферментных систем, отличающихся по специфичности влияния ионов. Так, максимальная АТФазная активность проявляется при концентрациях ионов: натрия - 115-145, ионов калия - 19-28, ионов магния - 2,0-4,0 ммолъ-мл'. На активность АТФазы не оказывает влияния специфический ингибитор - строфантин-К в диапазоне концентраций 0-100 ммоль*л~' в среде содержащей ионы Na+ и К+,_так и в среде без них.
3. Установлено, что АТФазы, локализованные в ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров имеют определенные различия. Так, ионы Na+,K+ детерминируют АТФазную активность цитоплазматических мембран на 97%, ионы Са2+ - на 87% и НС03" анион - на 96% с высокой степенью достоверности.
Активность АТФазы ядер не зависела от наличия в среде инкубации ионов Na+,K+ и Са2+ (Р>0,05) и была детерминирована ионами НС03" на 96% (Р<0,01).
4. Активность ферментных систем клеток, тканей и органов зависит от физиологического состояния - эндометрия у свиноматок от стадии полового цикла.
4.1. Максимальная активность АТФаз и ACT и АЛТ регистрировалась в период стадии возбуждения, а минимальная - в период стадии уравновешивания. Максимальная активность внутриклеточных кислых протеаз, кислых и щелочных фосфатаз в эндометрии свиноматок и маточной слизи регистрируется в период стадии торможения, а минимальная- в период стадии уравновешивания. Наибольшая активность ферментов, независимо от стадии полового цикла, отмечена во 2-й трети рогов матки, что связано с развитой сетью спиральных артерий и большим количеством маточных желез в этой части эндометрия.
4.2. Распределение активности АТФаз, КФ и ЩФ в эндометрии, на основании гистохимических исследований, зависит от стадии полового цикла, что согласуется с результатами биохимических исследований:
-в стадии возбуждения проявляется интенсивная реакция на АТФазу в апикальной части покровного эпителия, в эндотелии спиральных артерий и в эпителии желез, так же проявляется хорошо выраженная активность КФ в ядрах поверхностного эпителия и маточных желез, а активность ЩФ, наоборот, локализована преимущественно в апикальной каемке покровного эпителия и по контуру желез;
-в стадии торможения и уравновешивания распределение активности АТФаз становится диффузным, без четко выраженной локализации, а активность КФ преимущественно локализуется в тучных клетках, активность ЩФ перераспределена по всей цитоплазме поверхностного в эпителия.
5. Активность ферментных систем клеток, тканей и органов зависит от кормовых добавок (ПКД и сукцинат натрия). Так, активность Mg2+-AT®a3bi ци-топлазматических мембран была детерминирована ПКД на 28,9%, активность №+,К+-АТфазы - на 30,7%, Са2+-АТФаза - 32,8% и НС03~АТФаза - 10,7%. Сукцинат оказывал наибольшее влияние на активность Са2+-АТФазы цитоплаз-матических мембран - 8,2%. Активность АТФаз ядер, практически не зависела от применения ПКД, кроме НС03-АТФазы, активность которой была на 21,9% детерминирована сукцинатом и на 61,4% при совместном применении ПКД и сукцината.
6. АТФазная активность тканей и органов цыплят-бройлеров неодинакова в различных тканях. По убыванию АТФазной активности ткани и органы можно расположить в следующий ряд: почки, печень, эритроциты, скелетные и сердечные мышцы. В процессе выращивания цыплят (с возрастом) активность АТФазы возрастает. Наибольшие изменения в этом отношении отмечены в почках, далее следует печень и эритроциты и в меньшей степени такие сдвиги наблюдались в мышцах. На динамику АТФазной активности тканей и органов существенное влияние оказывают ПКД и сукцинат. В печени, почках и мышцах наибольший рост активности АТФазы отмечен в группах получавших ПКД. В сердечной мышце наиболее интенсивный рост активности АТФазы происходил в контрольной группе и опытной группе 3, получавшей сукцинат.
7. Активность ферментных систем клеток, тканей и органов зависит от действия чрезвычайного фактора среды - приводящего к воспалительным процессам в эндометрии свиноматок (острому и хроническому).
7.1. Установлено снижение активности АТФаз в мембранных структурах внутриклеточных органоидов. При этом в лизосомах снижение активности АТФаз было более выражено, чем в других органоидах. Протеазы, КФ и AJIT имеют высокую активность во всех участках тканей рогов матки и в маточной слизи. Активность ACT снижается во 2-й и 3-й третях рогов матки и в маточной слизи. Активность ЩФ достоверно снижается во всех участках рогов матки и в маточной слизи.
Для хронического эндометрита характерны изменения активности АТФаз в зависимости от локализации в матке и типа внутриклеточных органоидов.
7.2. Воспалительный процесс в эндометрии (острый и хронический) приводит к перераспределению активности АТФаз, КФ и ЩФ:
-в поверхностном эпителии и его апикальной части появляются обширные участки отсутствия АТФазной активности;
-в эндотелии спиральных артерий и в маточных железах выявлено снижение ферментативной активности АТФаз в виде слабой диффузной реакции; -активность КФ повышается в эпителии и клетках стромы; -активность ЩФ снижается, а ее распределение в области апикальной каемки поверхностного эпителия и апикальных участках железистых клеток становится прерывистым.
-хронический эндометрит сопровождается повышенной АТФазной активностью, имеющей диффузный характер в поверхностном эпителии, а в маточных железах её распределение носит неравномерный характер.
8. На содержание нуклеиновых кислот - ДНК и РНК и процеесы их ауто-лиза существенное влияет физиологическое состояние животных, обусловленное половыми циклами. Так, максимальный уровень содержания ДНК и РНК в эндометрии и скорость аутолиза отмечается в стадию возбуждения, а минимальный в стадию уравновешивания полового цикла, что, вероятно связано с циклическими процессами перестройки эндометрия.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Рекомендуется широкое использование в бройлерном птицеводстве протеиновой кормовой добавки из отходов кожевенного производства для восполнения в растительных рационах дефицита кормового белка.
Установленные биохимические тесты (показатели активности транспортных АТФазных насосов) рекомендуется применять для оценки метаболического состояния в организме цыплят-бройлеров в практической и научно-исследовательской работе.
2. Установленные закономерности изменения активности АТФаз внутриклеточных органоидов клеток эндометрия свиноматок в зависимости от стадии полового цикла и развития воспалительного процесса могут быть использованы для разработки способов коррекции патологических состояний с применением различных химических и биологических препаратов, оказывающих модулирующее влияние на эти ферменты, а также в виде биохимических тестов, позволяющих оценивать уровень метаболизма в слизистой оболочке матки.
3. Научные разработки и выводы работы рекомендуются к использованию при написании учебных пособий и методических указаний по физиологии и кормлению сельскохозяйственных животных, по свиноводству для студентов вузов по агробиологическим специальностям.
4. Материалы диссертации внедрены сельскохозяйственными предприятиями разных типов и форм собственности Курской области, используются в учебном процессе в изучении курсов «Физиология» и «Биохимия», в ФГОУ ВПО «Курский институт социального образования (филиал)РГСУ», ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии».
Список работ, опубликованных по теме диссертации Тезисы докладов, статьи
1. Мосягин В.В. Влияние пептидного препарата на интенсивность роста и показатели белково-минерального обмена цыплят [Текст] /В.В. Мосягин // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1995.- С. 34-36.
2. Влияние скармливания янтарной кислоты и пептидного препарата цыплятам на аденозинтрифосфатазные активности мембранных структур эритроцитов [Текст] /В.В. Мосягин // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1995.-С.46-48.
3. Влияние различных концентраций ионов Na+ и К+ на активности АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят [Текст] / В.В. Мосягин, С.И. Вишняков // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1996.-С.52-53.
4. Мосягин В.В. Биохимические показатели крови цыплят суточного возраста [Текст] / В.В. Мосягин // Материалы научно-прзктической конференции Курской ГСХА «Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактика и лечение сельскохозяйственных животных», Курск, КГСХА, 2001. - С. 53.
5. Мосягин В.В. АТФазная активность субклеточных органел клеток эндометрия свиней [Текст]/ В.В. Мосягин, Г.А. Манукян // Материалы научно-практической конференции «Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактика и лечение сельскохозяйственных животных», Курск, КГСХА, 2001. - с.99-101.
6. Мосягин В.В. Внутриклеточные протеолитические системы эндометрия свиней [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Д.В. Трубников // Материалы международной научно-производственной конференции по акушерству, гинекологии и биотехнологии репродукции животных, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора И.А. Бочарова.: С.-Петербург, СПб ГАВМ, 2001. - с.119-123.
7. Мосягин В.В. Активность АТФаз субклеточных структур клеток эндометрия свиней в зависимости от их локализации [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Г.А. Манукян // Материалы международной научно-производственной конференции по акушерству, гинекологии и биотехнологии репродукции животных, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора ветеринарных наук, профессора Бочарова И.А* СПб., 2001Г С. 117119.
8. Мосягин В.В. Тканевая локализация АТФаз [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Г.А. Манукян // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: Материалы VI международной научно-производственной конференции. Белгород, Ч. 1. - БГСХА, 2002Г 4.1. - С. 145.
9. Мосягин В.В. Активность ферментов эндометрия, вовлеченных в развитие воспалительного процесса [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин,1 Г.А. Манукян, Д.В. Трубников // Сб. научных трудов «Актуальные проблемы биологии ветеринарной медицины»" Курск, КГСХА, 2003? С.84-87.
10. Мосягин В.В. Взаимосвязь активности АТФаз органоидов эндометрия свиней различной локализации [Текст] / В.В. Мосягин, Г.А. Манукян // Сб. научных трудов. «Актуальные проблемы биологии ветеринарной медицины». Курск, КГСХА, 2003. С.87-90.
11. Мосягин В.В. Активность субклеточных АТФаз и кислых фосфатаз эндометрия свиноматок [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Д.В. Трубников, Г.А. Манукян // Материалы научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2001 год. - Курск, КГСХА, 2002.-С. 3-7.
12. Мосягин В.В. Активность аспартильных протеиназ в эндометрии свиней [Текст] / В.В. Мосягин, Д.В. Трубников // Материалы научно-практической конференции «Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактики и
31
лечения с.-х. животных»" Курск, 4.2. - КГСХА, 2001." С. 97-99.
13. Мосягин В.В. Тканевая локализация щелочной и кислой фосфатаз в эндометрии свиноматок [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Д.В. Трубников // Материалы VI международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» Белгород, 4.1. -БГСХА. - 2002Г С. 146.
14. Мосягин В.В. Аутолиз нуклеиновых кислот [Текст] / В.В. Мосягин, М.В. Меринова // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Аграрная наука в начале XXI века». - Воронеж, 4.III. - БГСХА, 2002. -С. 12-13. ,
15. Мосягин В.В. Содержание ДНК, РНК, растворимых белков и их фракций в эндометрии здоровых свиноматок и больных острым послеродовым эндометритом:: [Текст] / В.В. Мосягин, М.В. Меринова // Материалы VII международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения». Белгород, Ч. 1.- БГСХА , 2003." С. 156.
16. Мосягин В.В. Происхождение и роль кислых протеаз и фосфатаз при воспалении [Текст] / В.В. Мосягин, Д.В. Трубников //Материалы VII международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения». Белгород, 4.1. - БГСХА, 2003. С. 132-133.
17. Мосягин В.В., Сеин О.Б., Трубников Д.В. Зависимость активности протеолитических ферментов от циклических изменениях в половой системе свиньи [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Д.В. Трубников // Сб. научных трудов «Актуальные проблемы биологии ветеринарной медицины». Курск, КГСХА, 2003. С.87-89.
18. Мосягин В.В., Сеин О.Б., Трубников Д.В. Гистохимическое распределение активности фосфатаз в эндометрии в зависимости от стадии полового цикла и развития воспалительного процесса [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Д.В. Трубников // Материалы XV международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга «Новые фармакологические средства в ветеринарии» - СПб., Изд-во ГАВМ, 2003. - с.83-84.
19. Мосягин В.В., Сеин О.Б., Манукян Г.А. Влияние стадий полового цикла на активность АТФаз митохондрий клеток эндометрия свиноматок [Текст] / В.В. Мосягин, О.Б. Сеин, Г.А. Манукян // Материалы XV международной научно-практической конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга «Новые фармакологические средства в ветеринарии» - СПб., Изд-во ГАВМ, 2003. - с.120-121.
20. Мосягин В.В. Исследование транспорта азотистых соединений [Текст] / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, А.Ф. Бурцев, О.И. Барымова, В.Н. Чмыхов // Сборник научных работ «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества». - Брянск, БГСХА, 2004. - С.229-233.
21. Мосягин В.В. Влияние активности АТФаз митохондрий на уровень протеолитических ферментов эндометрия свиноматок при остром воспалении [Текст] / В.В. Мосягин // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Повышение продуктивных качеств, улучшение профилактики и лечения животных». Курск, КИСО (филиала) РГСУ.2005.Ч. h С. 19.
22. Мосягин В.В. Роль протеолитических ферментов при эндометрите свиноматок [Текст] / В.В. Мосягин // Материалы международной научно-практическая конференция «Теоретические и прикладные проблемы социально-правовых, медико-биологических, технико-экономических сфер жизни общества». - Курск, КИСО (филиал) РГСУ. - 2007.
23. Мосягин В.В., Фурман Ю.В. Технология получения пептидной кормовой добавки из отходов кожевенного производства [Текст] / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман // Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования, автоматика и динамика машин, инновационные и средозащитные технологии в техносфере». -Курск, КГСХА, 2007. - С57-62.
24. Мосягин В.В. Возрастная динамика АТФазной активности печени, миокарда и скелетных мышц цыплят-бройлеров [Текст] / В.В. Мосягин // Материалы VIII международного симпозиума «Биологические механизмы старения». - Украина, Харьков, СПД ФЛ Тарасенко В.П. - 2008.
25. Мосягин В.В. Активность мембранных АТФаз энтероцитов [Текст] / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, С.Н. Чмыхов // Материалы Всеукраинской международной научной конференции «Актуальные проблемы современной биохимии и клеточной биологии». -Украина, Днепропетровск, изд. Днепропетровский Национальный Университет. - С. 86.
26. Мосягин В.В. Влияние физиологического состояния организма свиноматок на распределение активности АТФаз эндометрия [Текст] / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Научные труды II съезда физиологов СНГ. - Молдавия, Кишинев. - С. 295,- МОХ.
27. Мосягин В.В. Состояние системы протеолиза при онкопатологии молочной железы у женщин разного возраста [Текст] / В.В. Мосягин, И.Л. Вовчук, Н.В. Мотрук // Международный научный журнал «Медицинская химия». - Украина. - Тернополь, 2009. -№ З.-Т. 11.-С. 96-98.
28. Мосягин В.В. Активность АТФаз и фосфатаз эндометрия свиноматок [Текст] / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Сборник научных трудов, посвященный 90-летию МГАВМиБ им. К.И.Скрябина «Актуальные проблемы ветеринарной медицины».
- М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2009. - С. 127-132.
29. Мосягин В.В. Протеолитические ферменты эндометрия [Текст] / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман // Сборник трудов 74-й научной конференции КГМУ, сессии Центральночерноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН. «Университетская наука: Теория, практика, инновации». В 3-х томах. - Курск: ГОУ ВПО КГМУ Росздрава, 2009. -Т. II.-С. 303.
30. Мосягин В.В. Влияние возраста и кормовых добавок на продуктивность цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Сборник научных тезисов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня основания кафедры физиологии ФГОУ ВПО «МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. -М.: Капитал Принт, 2010 г. - С. 170-172.
31. Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз и аминокислотный состав сердца [Текст] / В.В. Мосягин // Тезисы Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры». - Казань, 2009. -С.90-92.
32. Мосягин В.В. Активность катепсин-подобных ферментов эндометрия свиноматок / В.В. Мосягин // «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней животных и птиц». Сборник научных трудов ведущих ученых России и Зарубежья. Международная конференция, посвященная 80-летия Уральского НИВИ. - Екатеринбург, 2010. - С.366-368.
33. Мосягин В.В. Влияние возраста и физиологического состояния животных на активность ферментов клеток, тканей и органов [Текст]/ В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Тезисы докладов XXI Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова.
- М. - Калуга: Типография ООО «БЕСТ-принт», 2010. - С. 419-420.
34. Мосягин В.В. Строение эндометрия и локализация АТФазной активности при остром эндометрите / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // XVIII з'Гзд Украшського ф131олопчного товариства з м!жнародною участю. - Физиологический журнал национальной академии наук Украины, - т. 56. №2, 2010. - С. 303.
Монографии, учебные пособия
35. Мосягин В.В. Биохимические механизмы активного транспорта, метаболизма белка и энергии в организме птиц [Текст] / В.В. Мосягин // Монография. Курск, ин-т социального образования (филиал) РГСУ. - Курск, 2007. - 155 с.
36. Мосягин В.В. Биохимия активного транспорта, метаболизма белка и энергии в
организме птиц I В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, В.И. Максимов // Учебное пособие с грифом УМО,- Курск, ин-т социального образования (филиал) РГСУ. - Курск, 2009. -161с.
37. Мосягин В.В. Использование энтеросорбентов: опыт и практика / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман, А.Ф. Бурцев // Учебное пособие с грифом УМО. -Курск, ин-т социального образования (филиал) РГСУ. - Курск, 2009. - 61с.
Статьи в рецензируемых научных изданиях
38. Мосягин В.В. Активность ферментов эндометрия свиноматок в разные стадии полового цикла и при остром серозно-катаральном эндометрите [Текст] / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана, Т. 194, Казань, изд. Казанской гос. ак. вет. медицины. - 2008. - С.93-97.
39. Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз мембран эритроцитов цыплят при скармливании ПКД [Текст] / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман И Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - СПб., 2009. - №4. - С. 28-29.
40. Мосягин В.В. Влияние пептидной кормовой добавки из отходов кожевенного производства и сукцината натрия на активность АТФаз ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов, биохимические показатели крови и продуктивность цыплят-бройлеров [Текст] / В.В. Мосягин // Научный журнал КубГАУ - Краснодар: КубГАУ, 2008. - №35(1). - Шифр Информрегистра: 0420800012/0013. - Режим доступа: ЬКр://ег kubagro.ru/
41. Мосягин В.В. Особенности функционирования АТФаз эритроцитов цыплят-бройлеров [Текст] / В.В. Мосягин // Научный журнал КубГАУ - Краснодар: КубГАУ, 2008. -№35(1). - Шифр Информрегистра: 0420800012/0012. - Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/
42. Мосягин В.В. Активность АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров при скармливании кормовых добавок [Текст] / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Ветеринарная медицина. - М., 2009. -№ 4. - С. 6-11.
43. Мосягин В.В. Активность общей АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров и влияние на нее ионов электролитов и строфантина-К [Текст] / В.В. Мосягин // Ветеринарная медицина. - М., 2009. -№ 4. - С.11-15.
44. Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров/ В.В. Мосягин //Ветеринарная Медицина. -М„ 2010.-№1.-С. 44-46.
45. Мосягин В.В., Особенность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров / Мосягин В.В., Максимов В.И., Фурман Ю.В.// Вестник Орел-ГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2010. - № 2 (23), апрель.- С. 3942.
46. Мосягин В.В. Активность АТФаз эритроцитов свиней / Мосягин В.В., Максимов В.И., Фурман Ю.В. II Вестник РАСХН,- № 5 С. 38-40.
47. Мосягин В.В. АТФазная активность молока коров различных пород / Мосягин В.В., Максимов В.И., Федорова Е.Ю. //Ветеринарная Медицина. - М,, 2010. - №3. С. 21-23.
48. Мосягин В.В. Активность кислых нуклеаз эндометрия свиноматок при развитии острого эндометрита / Мосягин В.В., Максимов В.И., Фурман Ю.В. // Доклады РАСХН, научно-теоретический журнал.- № 4. С.бЗ-65.
Рационализаторские предложения и патенты
49. Мосягин В.В. Влияние сукцината натрия на продуктивность цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Информационный листок № 56-94. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1994. -2с.
50. Мосягин В.В. Влияние янтарной кислоты и пептидного препарата на показатели белково-минерального обмена цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Информационный листок № 16-96. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1996. - 2с.
34
51. Мосягин B.B. Влияние пептидного препарата на интенсивность роста и показатели белково-минерального обмена цыплят / В.В. Мосягин // Информационный листок № 1996. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1996. - 2с.
52. Мосягин В.В. Микрокиносъемка живых и фиксированных объектов (рац. предложение) / Мосягин В.В., A.M. Черников, Г.В. Глебова // Удостоверение на рационализаторское предложение № 153/6 05.03.1998. КГСХА.
53. Мосягин В.В. Способ получения препарата «Янтарный биостимулятор» для повышения резистентности организма животных (патент) / В.В. Мосягин, М.Г. Лебедева, В.И. Скира, О.М. Швец, A.A. Евглевский, Е.П. Евглевская, И.А. Шевцов, A.B. Епифанов, С.М. Коломийцев, Г.В. Гладилин // Российская Федерация. ПАТЕНТ на изобретение № 2303979, заявка № 2005115601/15, 23.05.2005. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 08.10.2007 г. Опубл.:20.11.2006, Бюл. № 32.
54. Мосягин В.В. Устройство для определения скорости всасывания питательных веществ (патент) / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, Н.И. Тригуб, Е.И. Битюков, E.H. Манжосов, Ю.В. Майданов // Российская Федерация. ПАТЕНТ на изобретение № 51337, заявка № 2005129472, 20.09.2005. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.02.2006 г. 0публ.:10.02.2006, Бюл. № 4.
55. Мосягин В.В. Состав для комплексной терапии интоксикаций животных (патент) / В.В. Мосягин, A.A. Евглевский, Г.А. Манукян, М.Г. Лебедева, И.П. Арутюнова, Г.Б. Овсянников // Российская Федерация. ПАТЕНТ на изобретение № 2339371, заявка № 2006109962, 28.03.2006. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.11.2008 г. Опубл.:27.11.2008, Бюл. Xs 33.
Отпечатано с оригинал-макета в ООО «Мечта», 305007 г. Курск, 1-й Моковский проезд, д.5. Тел.: (4712) 74-00-63, 74-00-65, 8-904-529-24-88. Заказ №71 от 23.09.2010. Тираж 100 экз.
Гарнитура: Times New Roman Формат 60x84 1/16. Печать офсетная Усл. печ. лист 2,0
-
Мосягин, Владимир Владимирович
-
доктора биологических наук
-
Москва, 2010
-
ВАК 03.03.01
- Эффективность использования ферментных препаратов и витамина U в рационах молодняка свиней на откорме
- Особенности обмена веществ у телят до 6-месячного возраста при обогащении их рационов ферментными препаратами и диаммонийфосфатом
- Особенности обмена веществ у раноотнятых поросят при скармливании им ферментных препаратов и витамина U
- Закономерности постнатального развития системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза и возрастные изменения активности аминотрансфераз в скелетных мышцах
- Эффективность использования ферментного препарата целловиридина Г20Х и сорбента токсисорба в кормлении раноотнятых поросят
