CC BY
27
УДК 636.085.13:612.35
ВЛИЯНИЕ ИМБАЛАНСА АМИНОКИСЛОТ В ПИТАНИИ НА МОРФОЛОГИЮ ПЕЧЕНИ ЖИВОТНЫХ EFFECT OF AMINO ACID IMBALANCE IN THE NUTRITION ON THE MORPHOLOGY OF ANIMAL LIVER
Омаров Махмуд Омарович, д.б.н., Слесарева Ольга Алексеевна
ФГБНУ СКНИИЖ, Российская Федерация г. Краснодар, Османова Сувар Омаровна, к.б.н.
Дагестанская государственная медицинская академия, г. Махачкала
Omarov Makhmud Omarovich. Dr. Biol. Sc.,
Slesareva Olga Alekseevna, Senior Researcher
North Caucasus Research Institute of Animal Husbandry, Krasnodar,
Russia
Osmanova Suvar Omarovna, Cand. Biol. Sc., Dagestan State Medical Academy, Makhachkala
Анотация: в статье рассматривается влияние различных форм дисбаланса амнокислот в рационе на морфологические изменения в печени лабораторных животных.
Ключевые слова: лабораторные животные; имбаланс; аминокислоты; лизин; метионин; треонин; триптофан; печень; патология; жир; инфильтрация.
Abstract: the article considers the impact of various forms of amino acid imbalance in the diet on morphological changes in the liver of laboratory animals.
Key words: laboratory animals; imbalance; amino acids; lysine; methionine; threonine; tryptophan; liver pathology; fat; infiltration.
Обнаружена прямая зависимость между имбалансом аминокислот в рационе животных и нарушением обмена веществ, в частности избыточным отложением жира в печени вследствие снижения транспорта липидов в кровь [4]. Недостаток лизина в рационе вызывает не только жировую
инфильтрацию печени, но и отрицательно влияет на состояние костного мозга, нарушеная гемопоэз [1].
К избыточному отложению жира в печени животных приводит также недостаток или избыток в рационе метионина [2], дефицит треонина и триптофана [3].
Методика. Целью наших исследований явилось изучение сравнительного действия имбаланса различных аминокислот в рационе лабораторных крыс на морфологию печени.
Опыты проводили на белых крысах - отьёмышах линии Вистар. Было сформировано 6 групп по 14 животных (7 самцов и 7 самок) в каждой. В течение опытного периода который продолжался 14 дней животные находились в одинаковых условиях содержания.
Первая опытная группа получала основной монозерновой рацион, не сбалансированный по аминокислотам (50 % ячменя, 35 % пшеницы, 15 % кукурузы), а 2, 3, 4 и 5-имбалансную диету. К основному рациону до норм потребности добавляли смесь незаменимых аминокислот, причём в рационе второй группы отсутствовал лизин, третьей - метионин, четвёртой - треонин и пятой - триптофан. Животные шестой (контрольной группы) получали все незаменимые аминокислоты. Кормовые рационы всех групп, включали 2 % витаминной смеси, и 3 % минеральной смеси и 2 % подсолнечного масла.
Через 14 дней после начала опыта крыс подвергали декапитации. Образцы печени для морфологических исследований фиксировали в 10 % растворе формалина и жидкости Карнуа. Затем промывали водой и готовили срезы на замораживающем микротоме. Для суммарного выявления липидов применяли окраску срезов суданом III. Из парафиновых блоков на санном микротоме готовили срезы толщиной 5 - 7 мкм, которые окрашивали гематоксилин-эозином. Гликоген выявляли ШИК-реакцией с контролем амилазой, РНК - методом Эйнарсона, ДНК - реакцией Фёльгена (6,7). Все препараты исследовали под микроскопом МБИ-3 с увеличением окуляра 7, а объектива- 10, 20 и 40.
Результаты исследований и их обсуждение. Имбаланс аминокислот и несбалансированность рациона по аминокислотам вызвали ряд однотипных изменений в печени
крыс. Наиболее значительные изменения были обнаружены в печени крыс, содержащихся на несбалансированном по аминокислотам рационе, при имбалансе лизина, метионина и треонина. Имбаланс триптофана привёл к изменениям, которые носили непостоянный характер. Так, крысы 1, 2, 3 и 4 групп имели бледную, дряблую печень.
При исследовании срезов печени, окрашенных гематоксилин-эозином, выявили, что гепатоциты имели сглаженные границы и участки с признаками зернистой дистрофии. Синусоиды и межбелковые пространства были переполнены форменными элментами крови. В паренхиме присутствовали мелкие группы лимфогистсоцитарных клеток. Нарушение микроциркуляции в печени привело к нарушению обменных процессов в гепатоцитах. Большинство гепатоцитов перипортально были заполнены каплями жира желто-оранжевого цвета и имели, как правило, атрофированную цитоплазму с ядрами, смещенными к периферии. Встречались единичные клетки с гранулами гликогена.
Известно, что содержание нуклеиновых кислот в тканях внутренних органов является важным функциональным показателем, в частности синтеза белка. Сравнительное изучение препаратов, полученных из печени крыс опытных и контрольных групп, показало, что аминокислотный имбаланс влияет на интенсивность окраски срезов при реакции Эйнарсона. Так, в срезах печени 1, 2, 3 и 4 групп цитоплазма гепатоцитов окрашивалась галлоцианин-хромовыми квасцами слабее, чем в 6 (контрольной)группе.
В интенсивности окрашивания ядер существенной разницы не обнаружено. Это свидетельствует о пониженном содержании нуклеиновых кислот в цитоплазме в сравнении с ядром.
В печени крыс 5 группы изменения носили менее выраженный характер и проявлялись в виде очаговой зернистой дистрофии гепатоцитов. В цитоплазме единичных печёночных клеток наблюдалась тенденция к накоплению жира в виде мелких капель. Уровень гликогена в печени был несколько снижен в сравнении с контролем. ШИК-реакцией гликоген выявился диффузно в виде пылевидной зернистости или мелких
гранул. При окраске срезов печени крыс 5 группы на содержание нуклеиновых кислот не установлено значительных и постоянных различий.
Исключением явились крысы, получавшие в течени14 суток сбалансированный по аминокислотам рацион. Их печень была тёмно-вишнёвого цвета, обычной формы, размера и консистенции. При окрашивании срезов гематоксилин-эозином гепатоциты имели оксифильную окраску и нормальное соотношение между ядром и цитоплазмой. Ядра - умеренных размеров с чёткой границей. При окраске суданом III жировая инфильтрация гепатоцитов не обнаружена. ШИК-реакцией установлено, что большинство гепатоцитов были заполнены глыбками гликогена. Окрашивание на нуклеиновые кислоты выявило их основную локализацию вокруг ядра и по периферии клеток.
При окраске галлоцианин-хромовыми квасцами других структур печёночной ткани колебания её интенсивности были менее выражены и непостоянны.
Реакцией Фёльгена ДНК окрашивалась в красно-фиолетовый цвет. Наиболее интенсивную и равномерную окраску имели ядра клеток соединительной ткани, Купферовских клеток и лейкоцитов крови. Ядра гепатоцитов и эпитеальных клеток желчных протоков окрашивались слабее и менее равномерно. Содержание ДНК в клетках печени опытных и контрольной групп без закономерных различий.
Результаты морфологических исследований печени крыс были сопоставлены с показателями их роста и развития. Рост животных на несбалансированных и имбалансных диетах (1, 2, 4 группы) сопровождался значительным снижением среднесуточного прироста.
В 1, 2 и 4 группах среднесуточный прирост составил в среднем, соответственно, 1,37, 1,9 и 1,16 г, при 3,84 в контрольной группе. В 3 группе этот показатель был близок к контрольному (3,65 г против 3,84 г), а пятой даже превысил его (4,1 г). Возможно, это произошло за счёт лучшей поедаемости корма и использования азота.
Следовательно, скармливание несбалансированного рациона при имбалансе лизина, метионина, треонина и и
частично триптофана вызывает значительные морфологические и функциональные изменения в организме животных.
Гемодинамические расстройства в виде расширения сосудов и появления стазов приводят к затруднению проникновения аминокислот к местам синтеза белка и, как следствие, к нарушению обменных процессов в паренхиматозных клетках печени. Характер гистохимических реакций зависит от степени дистрофического поражения.
В печени животных 1, 2, 3 и 4 (2 случая) групп одновременно с морфологическими изменениями была выявлена значительная жировая дистрофия и заметное уменьшение содержания гликогена и нуклеиновых кислот, что привело к нарушению функции органа. У животных 3 группы эти изменения были выражены слабее.
Возникновение морфологических изменений в печени, по-видимому, обусловливается неполноценным аминокислотным питанием и дефицитом незаменимых аминокислот в рационе. Так, при недостатке лизина нарушается синтез карнитина, играющего основную роль в окислении жирных кислот (5).
Установлено, что ожирение печени, в первую очередь, вызвано нарушением ферментных систем, особенно снижением активности ферментов, мобилизирующих жир. По-видимому, у крыс 3 группы в результате нехватки фосфолипидов имбаланс метионина приводил к диспропорции между синтезом и транспортом триглицеридов (2).
Выводы. 1) Имбаланс аминокислот в рационе крыс вызывает значительные морфологические изменения в печени, свидетельствующие о стойком нарушении её структуры и функции.
2) Морфологические изменения в печени более выражены у крыс, содержащихся на несбалансированном рационе при имбалансе лизина, метионина и треонина, менее интенсивно -при имбалансе триптофана.
3) Скармливание сбалансированного по аминокислотам рациона способствует снижению поражения печени крыс.
Список литературы
1. Rohdeburg, E.L. Fat deposition in rat tibia due for lysine deficiency. Proc. Sos. Exp. Boil. Fnd med., 1985, 98. 4. - P. 835.
2. Noda, K., Okita T. Fattu liver due to disproportionally added methionine to low soybean diet and lipotropic of phosphates in rats. J. Nutr. 1980, 110, 3. - P. 505-512.
3. Voshida, A., Harpe,r A.E. Some hormonal effects in liver fat accumulation owing to amino acid imbalance. Agric. Biol. Chem., 1969, 33, 7.- P.1097-1100.
4. Aoyama, V., Ashida, K. Effect of dietary amino acid composition on lipid content of rat liver. - Nutr. Rep. Intern., 1978, 17. -P. 463-473.
5. Khan, L., Bamji, M.B. Tiheno carnitine deficiency due to dietary lysine deficiency: triglyceride accumulation and contomitant impairment in fatty acid oxidation.-J.Nutr., 1979, 109. - P. 24-31.
6. Роскин, Г.И., Левинсон, Л.Б. Микроскопическая техника. - М.: Советская наука. - 1957. - С. 469.
7. Пирс, Э. Гистохимия. - М.: Иностранная литература. -1962.- С. 171-193.
8. Омаров, М.О., Слесарева, О.А. Изучить влияние дигид-рокверцетина и арабиногалактана на рост, развитие и сохранность мальков в стартерных кормах для осетровых рыб// Сборник научных трудов Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства. - 2016. - Т. 1. -№ 5.- С.86.
9. Рядчиков, В.Г., Омаров, М.О., Полежаев, С.А. Идеальный белок в рационах свиней и птицы // Животноводство России. - 2010. - С.49.
