УДК 577.152.2:636.2:546.95
Талоха Н. I., молодший науковий сшвроб^ник ([email protected]) © 1нститут бюлогп тварин НААН, м. Львгв Куртяк Б. М., доктор ветеринарних наук Льв1вський нащональний утверситет ветеринарног медицини та бютехнологИй
1м. С. З. Гжицького
АКТИВН1СТЬ ФЕРМЕНТ1В ПЕРЕАМ1НУВАННЯ У КРОВ1 БИЧК1В ЗА Р1ЗНО1 КОНЦЕНТРАЦП ВАЖКИХ МЕТАЛ1В (РЬ, Са, Сг (VI))
У статт1 приведено результати дослгджень активност1 фермент1в переам1нування у сироватц кровг бичкгв господарств, що розташоваш у ргзних еколог1чних зонах Львгвськог областг. у ТзОВ «Зубра», с. Устя, Миколагвського району I дослгдного господарства 1БТНААН «Чишки» Пустомит1вськогорайону.
Ключо^^ слова: алатнамтотрансфераза, аспартатамтортансфераза, сироватка, бички, важт метали.
Вступ. 1нтенсивне антропогенне забруднення навколишнього середовища характеризуемся постшним зростанням фонового вмюту токсичних речовин, серед яких одне з перших мшць займають важю метали, яю негативно впливають на фiзiологiчний стан i продуктившсть сiльськогосподарських тварин та якостi одержувано! продукци [1, 2].
Функцiональна актившсть йонiв важких металiв пов'язана з !х здатнiстю замiщувати життево необхвдш мiкроелементи у активних центрах ферменив та структурних бiлках, що призводить до алостеричних змiн, якi сприяють iнгiбуванню активностi ензимiв. Важкi метали можуть зв'язуватися з важливими функщональними групами ферментiв та iншими бюлопчно активними речовинами (сульфгiдрильними та амшогрупами ферментiв, фосфатними угрупуваннями в молекулах РНК та ДНК). Завдяки такш взаемодп важкi метали iнактивують бшки, блокуючи активнi дiлянки, що призводить до функщональних змiн активностi ферменив. Особливiстю дп важких металiв на оргашзм тварин е сумування метаболiчних змiн i порушень, що розвиваються безпосередньо пiд впливом токсичних елеменив, та зрушеннями внаслiдок включення систем регуляци гомеостазу як на нейрогуморальному, так i клiтинному рiвнях регуляци [3, 4].
Дослiдження амiнотрансфераз е одним iз важливих тестiв, який дае можливють вiдповiдно реагувати на розвиток патолопчного процесу [5]. Аспартатамшотрансфераза (АсАТ) i аланiнамiнотрансфераза (АлАТ) каталiзують зворотне перенесення функцiональноl групи -КН2 з амiнокислот на а-кетокислоти. Основним акцептором амшогруп е оксалоацетат та а-кетоглутарова кислота -метаболiти циклу Кребса та метабол^ глiколiзу - труват. У свою чергу, оксалоацетат може синтезуватися шляхом трансамiнування iз аспараriново! та глутамiновоl амiнокислот, а труват з алашну. Рiвень АсАТ сироватки кровi молодняку велико! рогато! худоби е надiйним фактором прогнозу !х майбутньо!
© Талоха Н. I., Куртяк Б. М., 2011
продуктивност i можна використовувати його як додаткову селекцшну ознаку у вiдборi тварин.
Матер1ал 1 методи. Дослiдження проведеннi у дослщному господарствi «Чишки» 1нституту бюлоги тварин НААН Пустомитiвського району Львiвсько! областi (контрольна група) та у ТзОВ «Зубра» Микола!вського району Львiвсько! областi, що знаходиться у зош техногенного навантаження цементного виробництва ВАТ «Микола!вцемент» (дослiдна група) на двох групах бичюв укра!нсько! чорно - рябо! молочно! породи, по 3 голови у кожнш, аналогiв за живою масою. Тваринам контрольно! групи наклали фiстули на рубець у 12-мiсячному вiцi. Тварин годували згiдно з деталiзованими нормами (Калашников А.П. с соавт., 2003). До ращону тварин входили сiно лугове, комбiкорм, соковитi корми. Комбiкорм мютив ячмiнну - 50%, пшеничну - 25%, горохову дерть - 10%, соняшникову макуху - 15%. Поживна вартють ращону за вмютом проте!ну, мiнеральних елементiв i вiтамiнiв вщповщала вiковим потребам молодняку велико! рогато! худоби. Бички контрольно! та дослщно! групи утримувалися на прив'язi в типових корiвниках з випасанням у л^нш перiод на прифермерських пасовищах у загальному стадi.
Попередньо провели мошторинг вмiсту важких металiв: Свинцю, Кадмiю та Хрому (VI) у кормах, водi та кровi тварин дослщних господарств [6]. Для здшснення цього завдання вiдбирали зразки кормiв: сiна лугового, силосу та кормового буряку, а також воду. Зразки кровi тварин отримували з яремно! вени до ранково! годiвлi. Далi вiдiбранi зразки вносили у атомно-абсорбцшний спектрофотометр АА8-30 у виглядi розчишв, якi отримували шляхом сухого озолення та розчинення золи в 10 - % солянш кислота
Визначення активност аланiнамiнотрансферази (АлАТ) i аспартатамшотрансферази (АсАТ) в сироватцi кровi проводили методом Ратмана -Френкеля [5]. У пробiрку з 0,5 мл субстратного розчину (вщповщно для АлАТ i АсАТ) додавали 0,1 мл сироватки та шкубували при температурi 37 °С протягом однie! години. Шсля цього додавали 0,5 мл 2,4 - диштрофеншгщразинового розчину i витримували 20 хвилин при юмнатнш температурi. Додавали 0,5 мл 0,4 н розчину !дкого натрiю, добре перемiшували i залишали на 10 хвилин при юмнатнш температура Визначення активност проводили на фотоелектроколориметрi КФК - 4 при довжиш хвилi 540 нм за калiбрувальною кривою.
Результати дослщжень. В результатi проведеного монiторингу вмiсту важких металiв, нами було встановлено, що вмют свинцю, кадмш та хрому (VI) у силос в дослiдному господарствi був бшьшим вiдповiдно на 57,13%, 64,19% та 73,41%, у сiнi - на 42,62%, 40,49% та 79,24%, у кормовому буряку - на 58,53%, 72,72% i 74,62%, шж в кормах контрольного господарства. Кадмш штенсивно засвоюеться тваринами з рослинних кормiв. У водi дослiдного господарства -свинцю бшьше на 23,91%, а хрому (VI) менше на 27,28%. Кадмш та свинець -типовi комулятивш отрути, котрi накопичуються в печшщ, нирках, кiстках, селезiнцi та шших органах. Розчиннi !х сполуки в тканинах блокують сульфгiдрильнi групи багатьох ферменив, що згодом проявляеться порушенням структури i функцi! нервово! системи, стiнок кровоносних судин, ендокринно! системи i iн. Важкi метали, що надшшли в кров iз кишечника проходять iз кров'ю
через печшку, де значна частина токсичних елеменив захоплюеться гепатоцитами i виводиться в кишечник з жовчними кислотами. За умов надходження в оргашзм надмiрноï юлькост важких металiв, призводить до функщональних вiдхилень печiнки, що проявляеться у змшах бiохiмiчних констант, якi вщдзеркалюють фiзiолого-бiохiмiчний статус органiзму. Вмiст хрому (VI), свинцю та кадмш i залiза в кровi молодняку велико'' рогатоï худоби в дослiдному господарствi був вiдповiдно на 88,99%, 38,29% i 74,53% бшьший, нiж в кровi тварин контрольного господарства. Одержат дат свщчать про негативний техногенний вплив цементного виробництва на навколишню територiю, а тим самим на збшьшення вмiсту важких металiв у кормах, водi та кровi велико'' рогато'' худоби.
Таблиця 1
Актившсть фермент1в переамшування сироватки кров1 бнчкш (M±m, n=3)
Показники контрольна група дослщна група
Актившсть АсАТ, мккат/л 0,322 ± 0,027 0,253 ± 0,019
Актившсть АлАТ, мккат/л 0,167 ± 0,006 0,152 ± 0,005
Коефщент де-Ртса (АсАТ / АлАТ) 1,92 1,66
Проведенi дослiдження показали, що актившсть АсАТ i АлАТ (табл. 1) сироватки кровi тварин дослщно' групи знизились вщповщно на 21,3% i 8,9%. Реакци переамiнування забезпечують перерозподiл нiтрогену в оргашзм^ бiосинтез сечовини в процесi утворення й розпаду амiнокислот за допомогою механiзму трансдезамiнування та транспеамiнування, а також регулювання клiтинного дихання й глiколiзу.
Процеси трансамiнування вiдбуваються на межi бiлкового i вуглеводного обмшв, вони забезпечують пластичнi та енергетичш потреби органiзму. Дослiдження трансамiназ - неспецифiчних ферментiв, якi каталiзують хiмiчнi перетворення у бiльшостi тканин, мае важливе значення у дiагностицi та профшактищ захворювань тварин.
Коефiцiент де-Ртса (спiввiдношення АсАТ i АлАТ) у сироватщ кровi тварин дослiдноï групи знижуеться i становить 1,66, що на 13,54% нижчий за коефщент контрольно'' групи тварин (господарство знаходиться в умовно еколопчно чистш зош). Негативний техногенний вплив на оргашзм бичюв призводить до пригшчення ферментативно' активности
Висновки:
1. В зош функщонування ВАТ «Микола'вцемент» мае мшце техногенне забруднення кормiв та води важкими металами - свинцем, кадмiем, хромом (VI). В результатi проведеного дослiдження мiкроелементного складу кровi молодняку велико'' рогато'' худоби встановлено, що в кровi тварин дослщного господарства вiдмiчено значно вищу концентрацiю хрому (VI), кадмш i свинцю, шж у кровi тварин контрольно'' групи, що вказуе на залежшсть мiж вмiстом мiкроелементiв в кровi тварин та 'х вмiстом у кормах ращону.
2. Проведенш дослiдження показали, що актившсть АсАТ i АлАТ сироватки кровi тварин дослщно' групи знизились вщповщно на 21,3% i 8,9%, що дозволяе зробити висновок про негативний техногенний вплив на оргашзм, що призводить до пригшчення ферментативно' активност трансамшаз.
Лггература
1. Байматов В.Н. Состояние здоров'я крупного рогатого скота в зоне биогеохимической провинции / Байматов В.Н., Исмаилова Э.Р. // Ветеринария, -2005. - № 1. - С.42-45.
2. Васильцева А. П. Антропогенне забруднення довкшля важкими металами в зош функцюнування Микола!вського цементного заводу / Васильцева А.П., Параняк Р.П. // Вкник ЛНУВМ. - Том 9. - № 4. - Част. 1, -2007.
3. Буцяк В.1. Фiзiолого - бiохiмiчний статус корiв при забрудненш довкшля важкими металами та способи зниження !х надлишку в органiзмi // Автореф. дис. д. с. -г. н. - Львiв. - 2004. - 36 с.
4. Ковальчук I.I. Джерела забруднення довкшля окремими важкими металами та !х вплив на життeдiяльнiсть оргашзму тварин / Ковальчук 1.1., Федорук Р.С. // Науково - Техшчний Бюлетень 1БТ. - 2000. - Випуск 2, - С.26-32.
5. Кондрахин И. П. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии / И. П. Кондрахин, Н. В.Курилов, А. Г. Малахов // Справочное издание. - М.: Агропромиздат. - 1985. - 287с.
6. Талоха Н.1 Вмют мжроелеменив i важких металiв у кровi велико! рогато! худоби, кормах та водi у рiзних еколопчних зонах / Н. I. Талоха, Б. М. Куртяк // Збiрник наукових праць Харкiвсько! державно! зооветеринарно! медицини «Проблеми зооiнженерi! та ветеринарно! медицини». - 2009. - Випуск 19, частина 2. - Том 2. - С.147-150.
Summary Talokha N.I., Kurtiak B.M.
Institute of Animal Biology NAAS, Lviv Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named
after S.Z. Gzhytskyj
TRANSAMINATION ENZYMES ACTIVITY IN THE BULL-CALVES BLOOD UNDER DIFFERENT CONCENTRATIONS OF HEAVY METALS (Pb,
Cd, Cr (VI)),
The results of biochemical studies of transamination enzymes in the blood serum of bull-calves from farms located in different ecological zones of Lviv region: Co.Ltd "Zubra" (Ustiya village, Mykolayiv district) and experimental farm of the IAB NAAS "Chyshky" (Pustomyty district) are presented in the article.
Key words: alanineaminotransferase, aspartataminortansferase, blood serum, bull-calves, heavy metals.
Рецензент - д.вет.н., проф. Головач П.1.