CC BY
15
УДК 612.014, 636.4
Шостя А.М., кандидат бИологИчних наук, © старший науковий спИвробИтник (pi gbreeding@ukr.net)
1нститут свинарства ¡м. О.В.Квасницького УААН, Полтава, Украгна
ДИНАМ1КА ПЕРЕБ1ГУ В1ЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕННЯ У КРОВ1 СВИНОК ВПРОДОВЖ В1ДТВОРЮВАЛЬНОГО
ЦИКЛУ
Встановлено особливост1 динамти процеЫв выьнорадикального перекисного окислення у кровг свинок впродовж статевого циклу i поросност1.
Ключовi слова: свиноматки, вiдтворювальний цикл, выьнорадикальне перекисне окислення, антиоксиданти.
Вступ. ПИзнання закономiрностей nepe6iry процесИв вИльнорадикального перекисного окислення (ВРПО) у рiзних органах i тканинах самок на окремих етапах вИдтворювального циклу може стати основою для розкриття фiзiологiчних особливостей, пов'язаних 3i становленням !х статево! функци, заплИдненням, ростом i розвитком ембрiонiв. ЦИ процеси вiдбуваються за участю активних форм кисню (АФК) та перебувають пiд динамiчним контролем прооксидантно-атиоксидантного гомеостазу середовища. АФК (О2-, Н2О2) , що генерованi рiзними видами клИтин, належить провiдна роль у трансдукци сигналiв процесiв: фосфорилювання тирозину бИлкИв через цАМР/РКА сигнальний шлях, активацп протеш кiназ та фосфатаз мембран, що забезпечуе гiперактивацiю спермив, капацитацИю, розвиток акросомно! реакци та проходження у ооцит, а також синтез статевих гормонИв [1,2,3,4]. Будь-якi рiзкi змiни рiвноваги призводять до пИдвищення рiвня АФК, якi безпосередньо впливають на зниження бюлогИчно1 повноцiнностi статевих клИтин, !х апоптозу, порушення цшсностИ ДНК - одше1 з основних причин загибелi зигот, ембрiонiв i аномалiй у нащадкiв [5].
ОскИльки, з настанням вагiтностi та ll перебiгом вiдбуваються морфологiчнi, фiзiологiчнi та бiохiмiчнi змiни, то вивчення процесИв ВРПО у рiзних тканинах свинок протягом статевого циклу i поросностИ заслуговуе особливо1 уваги. Так, у ендометри вiд перiоду статевого спокою до охоти i ранньо1 вагИтностИ спостерiгаeться лабiльний рiвень активностi Mn, Zn - СОД. Максимальна активнИсть цього ферменту вiдмiчалась у перИод спокою i овуляцп. Встановлене, зростання концентрацп перекисiв вИд ранньо1 до пИзньо! пролИферативно1 фази у цИй тканинИ [6]. Також доведено, що впродовж естрального циклу в рИдинИ яйцеводИв корИв рИвнИ основних антиоксидантних ферментИв досить широко коливаються. Найвища активнИсть каталази, глутатИонпероксидази i кИлькИсть глутатИону вИдмИчено у серединИ та кИнцИ естрального циклу.
© Шостя А.М., 2008
274
Дослщженнями Пщтереби О.1. [7], Шост А.М. [8] та Вгазя М.В. [9] встановлено cyrreBi змши концентрацш антиоксидантiв у слизовш i м'язовiй оболонцi матки свиноматок протягом статевого циклу, зокрема - тдвищення piBra вiтамiнiв А, Е та С, цисте!ну та марганцю в перiод статевого збудження; зменшення - залiза. Експериментами Ашскшо!-Левчук Р.В. [10] показано, що актившсть прооксидантних i антиоксидантних феpментiв та продукив пероксидаци в печiнцi i тканинах матки пiд час статево! охоти та в кpитичнi перюди ембpiогенезу суттево зростае. Водночас, виявлено мiжтканинну дифеpенцiацiю пеpебiгу пpоцесiв перекисного окислення лiпiдiв. Однак залишаеться мало даних про протжання пpоцесiв ВРПО у кpовi свиноматок у критичш пеpiоди поpосностi. Розкриття закономipностей переб^ ВРПО у свинок в piзнi пеpiоди статевого циклу i поросност дасть можливiсть глибше зpозумiти процеси, що вiдбуваються при пiдготовцi до оЫменшня, заплiднення, iмплантацi! i плацентацп заpодкiв та пiд час опоросу, а також розробити тдходи до !х регуляци i прогнозування, що й обумовлюе актуальнiсть цього дослщження.
Метою дослiдження було вивчити динам^ пpоцесiв ВРПО в кpовi свинок у piзнi пеpiоди вiдтвоpювального циклу.
Робота е складовою частиною тематичного плану науково-дослщних pобiт 1нституту свинарства iм. О.В. Квасницького УААН "Вивчити фiзiологiчнi та бiохiмiчнi особливостi травлення i репродукци свиней та розробити новi способи пiдвищення !х репродуктивностГ' (№ державно! реестраци 0197U003277).
Матер1али i методи. У дослiдi використано 5 клшчно здорових свинок велико! бшо! породи. Кров для дослщжень у свиней вiдбиpали в таю перюди вщтворювального циклу: статевий спокш, охота, 15-а, 30-а, 60-а, 90-а, 104-а та 114-а доби поросноси, а також через 12 годин тсля опоросу iз передньо! порожнисто! вени. Iнтенсивнiсть пеpебiгу ВРПО у кpовi оцiнювали з активнiстю ксантиноксидази (КСТ), антиоксидантного ферменту супероксиддисмутази (СОД), вмюту неферментних антиоксидантiв: аскоpбiново! (АК) i дигiдpоаскоpбiново! (ДАК) кислот та вторинних пpодуктiв пеpоксидацi! лiпiдiв - малонового дiальдегiду (МДА) за методами описаними Кайдашевим 1.П. [11]. Вмют вiдновленого глутатiону (GSH) визначали за методом Елмана [12].
Результати дослщження. Аналiз показниюв пеpебiгу процесу ВРПО у кpовi свинок i свиноматок свщчить про високу лабiльнiсть !х piвня впродовж вiдтвоpювального циклу (див.табл.).
У пеpiод охоти вiдносно статевого спокою вставлено пiдвищення активностi КСТ на 30% та вмюту АК i ДАК в 2 рази, а також зниження piвня СОД на 29% та кшькост GSH - 20%. Ц змiни спостер^аються на фонi зростання концентpацi! МДА - майже вдвiчi. При цьому процент його приросту був незначним. Отримаш данi вказують на те, що в цей перюд вщбуваеться фiзiологiчно обумовлена iнтенсифiкацiя дослiджуваних процеав. Близька
275
закономiрнiсть встановлена на тшьних коровах у дослщженнях Баркова Э.Н. [13].
Динамжа ВРПО у кров1 свиноматок у рпш першди статевого циклу i _поросность М+т_
Показники Перюди статевого циклу Доби поросносп Опорос
Статевий спокш Охота 15-а 30-а 60-а 90-а 104-а 114-а
КСТ, мккат /секл 34,40 +3,78 44,75 +3,21 43,16 +4,31 49,47 +2,56 41,40 +3,69 34,13 +2,79 30,66 +2,34 33,72 ±2,98 28,50 +3,25
СОД, У.о. 0,727 +0,067 0,517 +0,079 0,485 +0,066 0,705 +0,08 0,900 +0,063 0,756 +0,126 0,879 ±0,084 0,941 ±0,064 0,613 ±0,089
в8И, мкмоль/л 0,33 +0,022 0,264 +0,035 0,274 +0,024 0,252 +0,023 0,313 +0,027 0,354 +0,034 0,387 +0,054 0,289 +0,039 0,353 +0,43
АК, мкмоль/л 8,89 +0,83 17,00 +1,73 15,2 +1,32 9,56 +0,87 11,24 +0,88 11,1 +1,33 8,82 +1,01 9,04 ±0,77 6,26 +0,82
ДАК, мкмоль/л 9,08 +0,71 19,21 +1,74 14,38 +1,18 10,96 +0,3 11,96 +1,03 11,94 +1,41 9,76 ±0,59 9,42 ±0,76 6,74 ±0,79
МДА до шкубування, мкмоль/л 9,16 + 1,04 17,05 +0,60 11,46 +0,79 9,92 + 0,52 10,69 + 0,73 12,18 +1,39 15,49 + 1,72 15,69 + 1,30 7,38 +0,76
МДА шсля шкубування, мкмоль/л 15,9 + 0,96 20,94 +0,65 15,79 +1,21 13,22 +0,58 18,02 +1,43 15,75 +1,88 21,15 +1,31 21,69 +2,39 12,95 +1,42
У перюд iмплантащl та плацентаци зародкiв порiвняно з охотою в дослiджуванiй тканиш свиноматок виявлено незначне зростання активност КСТ i СОД та зниження вмюту МДА, з паралельним зростанням проценту його приросту, що е свiдченням виснаження пiсля шкубацл системи АОЗ. Це пщтверджуеться зниженням концентрацп неферментних антиоксидантiв - GSH, АК i ДАК.
По закiнченнi першо! половини поросностi нами встановлено зниження активной КСТ, зростання GSH та АК i ДАК, СОД. Необхщно зазначити, що на фонi загального рiвня МДА кiлькiсть його тсля iнкубування пiдвищилась на 68%, що вказуе на штенсифшацш ВРПО.
Впродовж останнього мюяця поросностi вiдбуваеться зниження активной КСТ та вмiсту АК i ДАК, наближаючись до рiвня статевого спокою. При цьому спостерталось ослаблення системи неферментативно! антиоксидантно! системи (зниження вмюту GSH) та зростання ферментативно! (СОД та каталази [14]). Важливо зазначити, що в цей перюд вщбулось суттеве накопичення вмкту МДА з 90-1 до 114 доби (на 28,8%), а проценти приросту тсля шкубацп сягали 38,2%. Очевидно, це викликано впливом плодiв на органiзм матерi, а саме транспортом неферментних антиоксиданив до плодiв та пiдготовкою 1х до оксидативного стресу. Зростання кiлькостi продуктiв ВРПО у плазмi кровi свиноматок впродовж останнього мшяця поросностi та
276
перед опоросом встановлено в дослИдженнях Кучина 1.В. [15] .
Впродовж перших 12 годин пИсля опоросу вИдмИчено Истотне зменшення рИвня прооксидату (КСТ) та системи АОЗ - зниження активностИ СОД, вмИсту АК i ДАК та МДА з паралельним зростанням GSH.
Висновок. ПеребИг процесИв ВРПО у циклюючих i поросних свиноматок е досить лабИльним та обумовлюеться перИодами вИдтворювального циклу свиноматок. НайбИльш прискореним проходженням цих процесИв характеризуються перИоди охоти, Имплантацп, плацентацп зародкИв та протягом четвертого мИсяця поросностИ, а також впродовж останнього мИсяця ембрИогенезу i пИсля опоросу.
Подалыш дослИдження буде спрямовано на вивчення вмИсту субстратИв для перебИгу процесИв ВРПО та кИлькостИ вИтамИнИв антиоксидантно1 ди в критичнИ перИоди поросностИ, що сприятиме поглибленню уявлень про бИологИчне значення цих сполук в органИзмИ, а також пошуку ефективних методИв i препаратИв спрямованого впливу на репродуктивну функцИю свиноматок.
Л1тература
1. O'Flaherty C., Lamirande E., Gagnon C. // Biology of Reproduction.-2005.-73.-P. 94-105.
2. Lamirande E., Gagnon C. // Molecular Human Reproduction.-2002.-l. 8, No. 2, 124-135.
3. Lawson C., Goupi S., Leclerc P. // BOR Papers in Press. Published on June 18, 2008 as D0I:10.1095/biolreprod.108.070367.
4. Ecroyd H., Asquith K.L., Jones R.C., Aitken R.J. // Developmental Biology.-2004.-268.-N 1.-P. 53-63.
5. Liu B., Chen Y., Clair D.K. // Free Radic Biol Med.-2008.- 44.-N 8.- P. 15291535.
6. Sugino N,. Karube-Harada A, Sakata A., Takiguchi S. Different mechanisms for the induction of copper-zinc superoxide dismutase and manganese superoxide dismutase by progesterone in human endometrial stromal cells // Human Reproduction, Vol. 17, No. 7, 1709-1714, July 2002
7. ПИдтереба О.1. Вивчення динамИки вмИсту вИльних амИнокислот у тканинах окремих органИв свиноматок i плодИв. Автореферат дисертаци на здобуття вченого ступеня кандидата бИологИчних наук. -М. Полтава.-1994.-С.25
8. Шостя А.М. ОсобливостИ динамИки вмИсту вИтамИнИв антиоксидантно1 дп в рИзних тканинах свиноматок та плодИв. Автореферат дисертаци кандидата бИологИчних наук. -М. Полтава.-1998.-С.18
9. ВИтязь М.В. ОсобливостИ динамИки вмИсту окремих мИкроелементИв в рИзних органах i тканинах свиноматок та !х плодИв. Автореферат дисертаци на здобуття вченого ступеня кандидата ветеринарних наук. -М. Полтава.-1996.-С.24
10. АнИскИна-Левчук Р.В. Взаемозв'язок мИж стадИями вИдтворювального циклу та процесами перекисного окислення лИпИдИв i антиоксидантного захисту у свиноматок. Автореферат канд. с.-г. наук. Полтава, 2003.-20 с.
277
11. Кайдашев 1.П. ПосИбник з експериментально-клИнИчних дослИджень в фармакологи, бюлоги та медицинИ. Полтава, 1996.-271 с.
12. Ellman G.L. Tissue sulphydril grups // Arch. Biochem.-1959.-№ 82.- P. 70-77.
13. Барков Э.Н. Фундаментальные и прикладные аспекты пространственно-временной функции антиоксидантов при беременности // Тезисы докладов V Международной конференции «Биоантиоксиданты». - Москва. Россия.-18-20 ноября, 1998.-С.195.
14. Шостя А.М. ДинамИка вмИсту еритроцитИв та активностИ каталази в кровИ свинок окремих генотипИв впродовж вИдтворювального циклу// Науковий вИсник ЛьвИвського национального унИверситету ветеринарно1 медицини та бютехнологи. ЛьвИв. 2007. т. 9 №3(34) ч.2. - С.232-235.
15. Кучин 1.В. Гормональний статус i показники метаболИзму в кровИ свиноматок у зв'язку з фИзИологИчним станом та вмИстом у рацИони обшно1 енерги i селену: Автореф. дис. канд.. бИол. наук: 03.00.13 - 2000.-С.18.
Summary Shostia A.M.
DYNAMICS OF FREE RADICAL PEROXIDE OXIDATION IN PIG BLOOD THROUGHOUT REPRODUCTIVE CYCLE.
Peculiaritres for free radical peroxide oxidation in pig blood throughout reproductive cycle and farrowing are found.
Key words: pigs, reproductive cycle, free radical peroxide oxidation, antioxidant.
Стаття надшшла до редакцП 19.09.2008
278
