CC BY
63
АКТИВНОСТЬ АНИОННОЙ АТФАЗЫ ЭРИТРОЦИТОВ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ
И.П. Мосягина, В.В. Мосягин
Аннотация. В статье рассматривается активность анионной АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров.
Ключевые слова: анионная АТФаза, эритроциты, цыплята-бройлеры, кровь.
В настоящее время все более очевидной становится важная и многообразная роль ферментов среди различных факторов, участвующих в регуляции и интеграции процессов развития, физиологического состояния и жизненных отправлений организма. На механизмах, основу которых составляют ферменты, базируется раскрытие в онтогенезе путей реализации наследственной информации, регуляции роста и развития, гомеостаза [8,9].
Степень влияния этих факторов во многом определяется экзогенными и эндогенными условиями существования, оказывающими воздействие на организм, к ним относят: возраст, физиологическое состояние (половое и физиологическое созревание, продуктивность и скорость роста), тип кормления и кормовые добавки, гормональный и иммунный статус, стресс и др. Таким образом, активность ферментов, играет ведущую роль в реализации механизмов физиолого-биохимической адаптации, обеспечивающих существование организма в постоянно изменяющейся внешней среде [10,11].
Для обеспечения физиологических процессов и свойств живой клетки, структурно-физиологической единицы тканей, органов и организма животного в целом, необходим избирательный транспорт веществ и энергии в клетку из внешней среды, ведущую роль в котором играет активный транспорт, осуществляемый ферментными системами мембран (ионными насосами), интегральными компонентами которых являются АТФазы. АТФ-зависимые ионные насосы, представляющие комплекс ферментов, обеспечивают как первичный транспорт катионов (Н+' №+' К+ Са2) и анионов (И-, HCO3-) против их электрохимических градиентов [11].
Анионной АТФазой считают такую ферментную систему, которая осуществляет гидролиз АТФ, зависимый от анионов, и особенно от бикарбоната [2,3]. Так, например, анионные АТФазы, наиболее хорошо развиты в эритроцитах. Высокая эффективность системы транспорта ионов С1- и НС03- в мембране эритроцитов обусловлена ее большой функциональной нагрузкой. Сопряжение активности этой системы с карбоангидра-зой, катализирующей обратимую реакцию гидратации CO2, обеспечивает газообмен в тканях и легких.
Таким образом, целью исследований было выявление особенностей становления физиолого-биохимических процессов и функций в организме цыплят-бройлеров в постнатальном онтогенезе, связанных с активностью анионной АТФазы эритроцитов от их физиологического состояния, обусловленного возрастом.
Для достижения цели были проведены опыты на цыплятах-бройлерах, кровь отбирали из вен шеи после умерщвления декапитацией и из подкрыльцовой вены. Кровь стабилизировали средой Алсвера. Стабилизированную кровь в термосе со льдом (+4 С) доставляли через 20-30 мин в лабораторию, для последующего анализа. Отделение эритроцитов от плазмы проводили путем центрифугирования в рефрижераторной центрифуге (+4.. .10 О) в течение 30 мин при 3000 оборотах. Эритроциты после отделения от плазмы двукратно отмывали физиологическим раствором. Выделение ядер и цито-плазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров осуществляли модифицированным методом Шово [13] .
Во время опытов осуществляли контроль состояния здоровья животных, вели наблюдение за приемом и
поедаемостью корма, учитывали их реакцию на различные внешние раздражители.
Активность Mg -АТФазы определяли методом Иващенко А.Т. и др., [2] в 50 мМ трис-И^04 буфере (pH 7,4) содержащем 60 мМ NaCl, 2 мМ АТФ и 2 мМ MgCl2, анионной - при замене 30 мМ NaCl на 30 мМ NaHCO3 в среде инкубации, при этом неорганический фосфат определяли спектрофотометрическим методом [6] и по методу Чена [12] в модификации Казеннова А.М. и соавт. [4], концентрацию белка в биоматериале -методом Lowry et al, а также методом Варбурга и Кристиана [1].
Полученные в ходе исследований данные подвергались биометрической обработке [5,7] на ПЭВМ с использованием MS Excel и STATISTICA 6,0.
В результате проведенных исследований установлено, что с возрастом происходит рост активности Mg2+-АТФазы цитоплазматической мембраны эритроцитов цыплят-бройлеров (рисунок 1), описываемый уравнением регрессии: активность Mg-АТФазы = 8,268+0,1051 x, где х - возраст цыплят (сут).
Активность анионной АТФазы (HCO3--АТФаза) с возрастом так же увеличивается (рис.2), однако рост активности более быстрый, чем у М^2+-АТФазы. Уравнение регрессии:
активность Ит3--АТФазы = 10,6242+0,2609 x, где х - возраст цыплят (сут).
Активность Mg +-АТФазы у цыплят 10, 30 и 40 суточного возраста была достоверно (Р<0,05) выше, чем в 1 сут. Результаты регрессионного анализа возрастной динамики активности этого фермента ядер показали, что уравнение имеет вид: Активность Mg2 -АТФазы = 4,057+0,0644*x, где х - возраст цыплят (сут).
При этом установлено, что активность Mg2+-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров была детерминирована возрастом на 90,0% (P<0,001).
Активность HCO3--АТФазы ядер эритроцитов была достоверно выше, по сравнению с активностью Mg2+-АТФазы, в среднем в 2,5 раза, что говорит по видимому о наличии в мембранах ядер HCO^-чувствительной АТФазы, сходной, с сопрягающим фактором Рэкера и участвующей в энергообеспечении клеток (рис. 3-4).
Рисунок 1 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности М§2+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров
22 - ■ 2018 ■ 1614 : ....................:
12 ' °
10 ------'-'-'-'-'-'-
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Возраст, сут
Рисунок 2 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности HCO3--АТФазы цитоплазматиче-ских мембран эритроцитов цыплят-бройлеров
75 ........................................;.........
6,5 - I ! , ' ! ! 6,0 - .......
5,5 - 2 ........................,1----""
5,0 -
4,5 ............................; 0..........'Г :
4,0 --1-1---1-1-1-1-*-1-
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Возраст, сут
Рисунок 3 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности Mg2+-АТФазы ядер эритроцитов цыплят- бр ойлеров
15 ............. ,....,.... ^ ........................ .
14 ■ 13 ■ 12 -
11
8 ■
7 -'-'-'-'-'-'-^-'-'-'-
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Возраст, сут
Рисунок 4 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности HCO3--АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров
Возрастные изменения активности HCO3--АТФазы ядер имеют существенно отличающуюся динамику от других, изученных АТФаз. Так, наибольшая активность этого фермента отмечена у цыплят 1 суточного возраста и по мере роста цыплят происходит снижение АТ-Фазной активности, что, по-видимому, связано со снижением энергетической роли ядер эритроцитов с возрастом. Регрессионный анализ показал, что уравнение имеет вид: активность HCO3--АТФазы = 12,9334-0,1189*х, где х - возраст цыплят (сут).
Выводы.
Таким образом, у цыплят-бройлеров активность Mg-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов и их ядер детерминирована возрастом. При этом с возрастом отмечен достоверный рост активности фермента.
возрастом. Причем если в цитоплазматических мембранах эритроцитов с возрастом отмечено достоверное увеличение активности фермента, то в ядрах - снижение.
Список использованных источников
1 Досон Р., Элиот Д., Эллиот У. Справочник биохимика. - М.: Мир, 1991. - 565 с.
2 Иващенко А.Т., Бушнева И.А. Выделение и свойства аниончувствительной аденозинтрифосфатазы из мембран эритроцитов // Биохимия. - 1981. - Т.45, № 3. - С. 486-488.
3 Иващенко, А.Т. Исследование аденозинтрифосфа-тазной активности ядер клеток печени и тимуса крысы // Биохимия. - 1978. - Т.43, № 11. - С. 2064-2068.
4 Казеннов A.M., Маслова М.Н., Шалабодов А.Д. Исследование активности ^^-АТФазы в эритроцитах млекопитающих // Биохимия. - 1984. - Т.49, Вып.7. - С. 1089-1095.
5 Кутейников А.Н. Математические методы в психологии: Учебно-методическое пособие. - М.: Речь. - 176 с.
6 Кондрашова М.Н., Лесогорова М.Н., Шноль С.Э. Метод определения неорганического фосфата по спектрам поглощения молибдатных комплексов в ультрафиолете // Биохимия. - 1965. - Т.30, вып.3. - С. 567-562.
7 Макарова Н.В.,Трофимец В.Я. Статистика в Excel: Учеб. пособие. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.
8 Мосягин В.В. Активность общей АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров и влияние на нее ионов электролитов и строфантина-К // Ветеринарная медицина, 2009. -№ 4. - С. 11-15.
9 Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТ-Фаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров // Ветеринарная Медицина, 2010. - №1. -С. 44-46.
10 Мосягин ВВ., Максимов В.И., Фурман Ю.В. Особенность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров // Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2010. - № 2 (23), апрель. - С. 39-42.
11 Мосягин В.В. Влияние возраста и физиологического состояния цыплят-бройлеров на содержание мембранного белка в эритроцитах // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2011. - №1. - С. 88-90.
12 Chen P.S. Microdetermination of phosphorus / P.S. Chen, T.Y. Toribara, H. Warner // Analyt. Chem. -1957. - V.28. -P.1756-1758.
13 Chauveau, J./ J. Chauveau, Y. Mouley, C. J. Rouiller // Gell Biol. - 1962.- № 12. - P. 17.
Информация об авторах
Мосягина Ирина Павловна, учитель биологии, ОКОО-УСТ «Клюквинская школа-интернат».
Мосягин Владимир Владимирович, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии и химии ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Активность HCO3~-АТФазы цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов так же детерминирована
