CC BY
10
УДК 636.6.087.72:612 - 015
Яремчук Т.С., астрант © Цехмктренко С.1., д-р с.-г. наук;
Быоцершеський нацюнальний аграрный ушеерситет E-mail: [email protected]
ХАРАКТЕРИСТИКА ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБМ1НУ В ПЕЧ1НЦ1 ПЕРЕПЕЛ1В ЗА УМОВ ДП СПОЛУК ОРГАН1ЧНОГО СЕЛЕНУ ПРИ ЗМОДЕЛЬОВАНОМУ КАДМ1СВОМУ НАВАНТАЖЕНН1
Дослгджено актиетсть основных фермент1е енергетичного обмту е субклтинних структурах печтки перепел1е у перюд постнатального онтогенезу за умое дп сполук оргашчног форми Селену при змодельоеаному кадмгееому наеантажент. Встаноелено, що тд еплиеом дп препарату Сел-Плекс актиеiзуються ферментатиеш системи аеробног та анаеробног фази. Вияелено корегуючий еплие Сел-Плексу на стан енергообмтних процеЫе при хрошчному наеантаженш Кадмieм.
Ключовi слова: енергетичний обмт, субклтинш структури, Селен, Кадмт, перепела.
Вступ. Обмш енерги е ключовою ланкою функцюнування кл^ин i тканин оргашзму [3, 4]. Процеси енергообмшу в органiзмi тварин вивчаються давно, але практично немае даних, що характеризують обмш енерги в кл^инах печшки перепела. Завданням науковщв та працiвникiв аграрного сектору е розробка технологш вирощування, годiвлi та експлуатацн тварин i птицi з метою ефективно! трансформацп енерги у клiтинах та тканинах оргашзму [2].
Селен вадграе в органiзмi виключно важливу роль. Вш позитивно впливае на рiст i розвиток молодняку, а також на продуктившсть дорослих тварин i птищ [2, 6]. Вiдомо, що кращою засвоюванiстю характеризуються органiчнi форми Селену, зокрема селенометюнш та селеноцистеш [2, 7]. Даний елемент своею дiею обумовлюе зниження патогенно! дп на оргашзм солей важких металiв, зокрема Кадмш [1]. Кадмiй широко розповсюджений у навколишньому середовищi. Його накопичення у зовнiшньому середовищi, безумовно, викликане iнтенсивною промисловою дiяльнiстю людини [1, 6]. Тому доцшьним е дослщження енергетичного обмiну печiнки перепелiв при дп сульфату кадмiю за умов корекцн сполуками органiчного Селену.
Печшка - паренхiматозний орган, в якому iнтенсивно протiкають процеси енергетичного обмшу [1, 4, 5]. У л^ературних джерелах вiдсутнi данi, що свщчать про токсичний вплив сполук Кадмш на енергетичну систему печiнки перепелiв. Пошук чинникiв, якi здатнi покращувати в органiзмi птицi стан енергообмшних процесiв, е актуальним.
© Яремчук Т.С., Цехмюгренко С.1., 2009
206
Мета роботи - дослщити вплив препарату оргашчного Селену (Сел-Плекс) на актившсть основних фермента енергетично! системи в субкл^инних структурах печiнки перепелiв за ди Кадмiю.
Матер1ал 1 методи дослщжень. Дослiдження проведено протягом 70 дiб на перепелах породи фараон м'ясного напрямку продуктивностi. З добового молодняку за принципом аналопв було сформовано три групи птицi по 50 голiв у кожнiй. Перепела першо! групи слугували контролем, птицi друго! - починаючи iз 3-! доби утримання додавали препарат Сел-Плекс у дозi 0,15 мг/кг сухо! речовини корму. Перепела третьо! групи з метою моделювання експериментального навантаження отримували зi звичайним комбiкормом сульфат кадмш (CdSO4) у кiлькостi 1/50LD50 при одночасному введеннi препарату Сел-Плекс. Для бiохiмiчних дослiджень використовували цитоплазматичну та мiтохондрiальну фракци печiнки. М^охондри i цитоплазму видiляли методом диференцiйного центрифугування. Вiдбiр зразкiв печiнки проводили починаючи з 1-го по 70-ий день утримання з штервалом 10 дшв. У цитоплазмi та мiтохондрiях визначали активнiсть лактатдегiдрогенази (ЛДГ), сукцинатдегiдрогенази (СДГ) та цитохромоксидази (ЦХО) за традицшними методиками.
Результати досл1джень та 1х обговорення. Результати дослiджень з динамiки показникiв стану енергетично! системи в субкл^инних структурах печiнки перепелiв свiдчать, що активнiсть цитоплазматично! ЛДГ однодобових перепелят перевищуе активнiсть мiтохондрiально! форми даного ферменту в 1,6 рази (табл. 1).
Таблиця 1
Актившсть лактатдегщрогенази в субкл1тинних структурах печшки перепел1в при додаванн1 Сел-Плексу (група 2) та Сел-Плекс з Кадм1ем _(група 3) (М ± т; п = 5)_
В1к дт Лактатдепдрогеназа мкат/г тк
конт роль 2-а г рупа 3-а група
цитопл. мггох. цитопл. цитопл. мггох. цитопл.
1 0,82±0,05 0,56±0,04
10 0,94±0,02 0,13±0,01 0,84±0,03* 0,14±0,01 0,79±0,03* 0,29±0,02*2
20 1,85±0,14 0,25±0,02 1,75±0,11 0,33±0,03* 1,93±0,06 0,37±0,03*
30 2,10±0,03 0,95±0,09 2,06±0,06 0,87±0,04 1,99±0,07 0,82±0,06
40 1,89±0,03 0,56±0,03 1,85±0,02 0,45±0,04 2,03±0,05 0,42±0,06
50 2,24±0,06 0,26±0,02 2,29±0,05* 0,33±0,02 2,17±0,032 0,14±0,01*2
60 1,64±0,09 0,30±0,03 2,98±0,05* 0,71±0,04* 1,24±0,162 0,61±0,03*
70 2,38±0,21 0,20±0,02 2,74±0,26 0,53±0,04* 1,95±0,132 0,16±0,012
Прим1тка: * - р1зниця достов1рна проти контролю при р<0,05; - р1зниця достов1рна вщносно досладно! групи при р<0,05.
У 10-добовому вiцi в цитоплазмi клiтин печшки перепелiв, якi отримували разом з комбжормом препарат Сел-Плекс, вiдмiчалось зниження активност ЛДГ на 10,6 % (р<0,05). Таке зниження активностi можна пояснити гальмуванням
207
глжол^ичного розщеплення глюкози та активащею аеробних процесiв в кл^иш пiд дiею Селену. Достовiрне зростання активностi ферменту в груш, яка отримувала Сел-Плекс, вiдмiчалось з 50-о! по 60-у добу життя птищ. В суспензи мiтохондрiй гепатоциив перепелiв дано! групи було виявлено зростання активност ЛДГ на 32 % порiвняно з контролем (р<0,05). Вiрогiдне зростання активностi даного ферменту порiвняно з контролем вiдмiчалось на 60-у та 70-у добу життя у 2,4 та у 2,6 рази вщповщно. Слщ вщм^ити, що сшввщношення цитоплазматично! ЛДГ до мiтохондрiально! в 30-добовому вiцi у 2-ш групi складало 2,4, а в 50-добовому вiцi - 6,9. У контролi цього ж вiку дане сшввщношення складало 2,2 та 8,6 вщповщно. В цитоплазматичнш фракци печшки перепелiв, якi разом iз препаратом Сел-Плекс отримували сульфат кадмiю на 10-у добу життя вiдмiчалось зниження активност ЛДГ на 16 % (р<0,01). При цьому з 50-го по 70-ий день виявлено вiрогiдне зниження активностi даного ферменту порiвняно з групою, яка отримувала Селен. Вщсутшсть рiзницi мiж контрольною групою пояснюе корегуючий вплив Сел-Плексу на енергетичний обмiн в кл^инах за умов дИ" хронiчного навантаження солями Кадмiю. В мiтохондрiях кл^ин печiнки перепелiв ще! ж групи на 10-у та 20-у добу життя вiдмiчалось вiрогiдне зростання активност ЛДГ порiвняно з контролем. Це зумовлено тим, що Селен не зважаючи на здатшсть Кадмiю блокувати надходження до клiтин Оксигену, покращуе окисно-вiдновнi процеси в клiтинах. В третш декадi вiдмiчалось стрибкоподiбне вiрогiдне коливання активностi ЛДГ В 60-дшв рiвень даного ферменту зрiс порiвняно з контролем у 2 рази (р<0,001). Спiввiдношення активностi цитоплазматично! та мiтохондрiальноl ЛДГ максимальним було в 50-денному вiцi (15,5) проти 8,6 в контроле Це свiдчить про високу активнiсть даного ферменту в цитоплазмi клiтин при блокуваннi солями Кадмш глжол^ичного розщеплення глюкози. З 50-о! по 70-у добу вiдмiчалось стрибкоподiбне коливання активностi ЛДГ в обох дослщних групах. У 70-добовому вiцi активнiсть цитоплазматично! ЛДГ перевищувала в середньому в 9,7 рази актившсть мiтохондрiально! форми ферменту. Це вказуе на те, що в цитозолi кл^ин печiнки перепелiв перетворення трувату в лактат за участ ЛДГ вiдбуваеться значно iнтенсивнiше.
Актившсть цитохромоксидази (ЦХО) протягом дослiдного перюду характеризувалась стрибкоподiбними коливаннями (рис. 2). На початку репродуктивного перюду (40 дiб) виявлено зростання активност даного ферменту в груш, яка отримувала Селен на 36 % (р<0,001). У 3-ш груш перепелiв, яю отримували Сел-Плекс з Кадмiем, у 10 дшв вiдмiчалось вiрогiдне зростання активност ЦХО порiвняно з 2-ою групою, а в 20-добовому вщ рiзниця достовiрною була порiвняно з контролем. Це, можливо, пов'язано з активащею в мiтохондрiях механiзмiв штенсивного переносу електронiв на цитохромоксидазу в умовах пщвищеного глiколiтичного перетворення метаболтв енергетичного обмiну. На 40-у добу актившсть ЦХО вiрогiдно знизилась порiвняно з контролем та 2-ою дослщною групами. Починаючи з 50-о! по 70-у добу життя птищ виявлено зростання активност ЦХО порiвняно з контролем (р<0,001) та групою, яка отримувала оргашчний Селен (р<0,01). Встановлена тенденцiя дае пiдставу
208
вважати, що Сел-Плекс мае виражену активуючу дш на тканинне дихання в мiтохондрiях печшки перепелiв при навантаженнi Кадмiем.
100 75 50 25 0 -25 -50
Рисунок 2. Актившст ферменте енергетичного обм1ну в м1тохондр1ях
печшки перепел1в
Дослiдженнями встановлено, що активнiсть сукцинатдегiдрогенази (СДГ) була найвищою в однодобових перепелят. Це певною мiрою обумовлено фiзiологiчним процесом переходу органiзму птищ на легеневий тип дихання, що супроводжуеться штенсивним розпадом глюкози в ци^ Кребса з вивiльненням значно! кiлькостi вшьно! енерги, необхщно! для початку функцюнування всiх органiв та систем оргашзму. З вiком в обох дослщних групах вiдмiчалось вiрогiдне зниження активностi СДГ. В груш, яка отримувала Сел-Плекс, iнтенсивний репродуктивний перiод (друга декада) характеризувався вiрогiдним зростанням активностi СДГ порiвняно з контролем. У груш, яка одночасно з Сел-Плексом отримувала сульфат кадмш, вiдмiчалось вiрогiдне зростання активност СДГ порiвняно з контролем та 2-ою дослщною групами. На початку 2-о! декади в мiтохондрiях печiнки перепелiв, якi зазнали впливу солей Кадмш при одночасному згодовуваннi Сел-Плексу, вiдмiчалось вiрогiдне зниження активностi даного ферменту. Це обумовлено дiею сульфату кадмш блокувати надходження до кл^ин кисню. Найбшьшо! активностi СДГ сягнула на 60-у добу життя в 2-ш групi - на 34,8 % (р<0,001), а в 3-ш - на 40,3 %(р<0,01). Це обумовлено штенсивним репродуктивним перiодом перепелiв та дiею Селену корегувати метаболiзм у мiтохондрiях при фоновому кадмiевому навантаженнi.
Висновок. У результатi проведених дослщжень встановлено, що при додаванш перепелам сполук Селену в цитоплазматичнш та мiтохондрiальнiй фракцiях печiнки вiдмiчаеться досить висока активнiсть ферментiв енергетичного обмшу, зокрема ЦХО, СДГ та ЛДГ. Це означае, що Сел-Плекс мае виражений вплив на енергообмшш процеси в органiзмi птицi, що зумовлюе пiдвищення
% вщ контролю
Ш Ш
| 1 1 | ^т
щ и шМт Мм Ш Ш
10 2 0 11111 30 40 50 60 70
Вж, доба
И Цитохромоксидаза органчний Селен Ш Цитохромоксидаза органчний Селен + Кадмш И Сукцинатдегщрогеназа оргатчний Селен 0 Сукцинатдегщрогеназа оргатчний Селен + Кадмш
209
м'ясно1 та яечно! продуктивности Встановлено корегуючий вплив на енергетичний обмш у печшщ перепелiв органiчноï форми Селену при хрошчному навантаженнi K8AMÎeM.
Л1тература
1. Вiковi змiни показникiв антиоксидантноï системи та вшьно радикального окиснення у тварин з експериментальним гепатитом на фош iнтоксикацiï хлоридом кадмiю / М. Михалюв, G. Дмухальська, Р. Кубант, О. Кубант, С. Гранювська // IV Мiжнародний конгрес студентiв i молодих вчених: Тези доп.
- Тернотль, 2000. - С. 175.
2. Катулш I.I., Вешицький В.А., Отченашенко В.А. Використання Селену в рослиннищи i тваринництвi. - К.: НАУ, 2004. - 193 с.
3. Мельничук С.Д., Вихованець B.I. Вплив умов штучного гшобюзу на енергетичний обмш у щурiв // Украшський бiохiмiчний журнал - 2005. -Т.77, № 3. - С.131-135.
4. Ткачёва Е.Н., Черкашина Д.В., Петренко А.Ю., Семенченко О.А. Влияние эмбриоспецефических факторов на энергетическое состояние печени при гипотермическом хранении // Матерiали IX Украшського бiохiмiчного зЧ'зду.
- Xаркiв. 2006. - Т. 1. - С.185-186.
5. Чубар О.М. !ндуковане метгемоглобiном пероксидне окиснення лшадв у тканинах печiнки перепела // Науковий вкник Львiвськоï нацiональноï академiï ветеринарно1' медицини iм. С.З. Гжицького. - Львiв, 2005. - Т.7, № 2, Ч.2. - С.154-157.
6. Цехшстренко О.С. Вплив Сел-Плексу та Кадмiю на обмшш процеси в нирках перепелiв / О.С. Цехмктренко // «Наука. Молодь. Еколопя-2008». -Житомир, 2008. - Т. 1. - С.50-54.
Summary S. Tsekhmistrenko T. Yaremchuk
DESCRIPTION OF THE STATE OF THE ENERGY SYSTEM OF LIVER OF
QUAIL IN THE CONDITIONS OF ACTION OF CONNECTIONS OF ORGANIC SELENIUM AT THE MODELLED LOADING BY A CADMIUM
Activity of basic enzymes of power exchange is explored in the subcellular structures of liver of quail in the period of postnatal ontogenesis in the conditions of action of connections of organic form of Selenium at the loading by Cadmium. It is set that the enzymic systems of aerobic and anaerobic phase activate under action of the Sel-Pleks preparation. The correcting influence Sel-Pleks on the state of energy processes at the chronic loading by Cadmium is certain.
Стаття надшшла до редакцИ' 25.09.2009
210
