CC BY
41
ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРА И ИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА АКТИВНОСТЬ АТФАЗ МОЛОКА КОРОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ
Е.Ю. Федорова
Аннотация. Рассматриваются вопросы изучения функционирования АТФаз молочных шариков коров симментальской породы. Установлено, что активность АТФаз молока крупного рогатого скота симментальской породы зависит от времени года на 0,82% и на 94,57% от строфантина-О (Р<0,05). Основную регуляторную роль в активности фермента играют ионы калия (12,25%), ионы натрия оказывают незначительное влияние на активность АТФазы (33,04%).
Ключевые слова: ингибитор, ионы, электролит, М^2+-АТФаза, К+-АТФаза, коровы, строфантин-О, №+, К+.
Ионный состав внутриклеточной и внеклеточной среды имеет существенные различия в концентрации катионов натрия и калия. Создание градиента концентраций ионов натрия и калия по обе стороны мембраны осуществляется активным транспортом этих ионов против их электрохимических градиентов специальным ферментом - йа/К-АТФазой, использующей энергию макроэргических связей АТФ. Например, в кардиомио-цитах примерно 10-15% всей энергии расходуется на работу мембранных транспортных белков [5]. Наи-
большая активность йа/К-АТФазы обнаруживается в возбудимых и секреторных тканях: мозге, электрическом органе, почках, солевых железах [1,2]. На активность йа/К-АТФазы существенное влияние оказывают многие факторы: соотношение ионов натрия и калия, количество доступного АТФ, возраст животных, условия содержания и кормления. Специфическими ингибиторами йа/К-АТФазы служат уабаин (строфантин-О) и другие сердечные гликозиды, а также эндогенные дигиталисоподобные факторы [4, 8, 9, 11, 12].
В связи с вышеизложенным, целью работы было изучение влияния строфантина-О, ионов натрия и калия на активность АТФазы жировых шариков молока коров симментальской породы в различные сезоны года.
Исследования проводили на крупном рогатом скоте симментальской породы. Условия содержания и кормления соответствовали действующим нормативам.
Пробы молока для анализов отбирали пропорционально суточному удою в соответствии с ГОСТ 13 928 - 84.
Выделение мембран жировых шариков молока проводили центрифугированием с последующей промывкой в буферном растворе [6]. Активность АТФаз оце-
нивали по приросту неорганического фосфата (Фн) после инкубации при 370С и выражали в нмоль Фн мг бел-ка'1мин1 [10]. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрически [7]. Концентрацию белка - методом Варбурга и Кристиана [3].
В результате проведенных исследований было установлено, что минимальная активность М^2+,йа+,К+-, М^2+- и йа+,К+-АТФаз молочных шариков коров симментальской зарегистрировалась весной, а максимальная в зимние месяцы (рисунок 1).
С целью выявления степени влияния строфантина-О на активность АТФазы молочных шариков коров симментальской породы в различные сезоны года был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Независимым фактором при этом служили сезоны (фактор А) и строфантин-О (фактор БУ За нулевую точку отсчета принимали активность Mg +,йа+,К+-АТФазы.
Дисперсионный анализ показал, что активность АТФазы была детерминирована на 0,82% временами года и на 94,57% строфантином-О (Р<0,05). Совместное влияние факторов было незначительным (0,58%).
Результаты исследований по изучению влияния различных концентраций ионов йа+ и К+ (рис. 1 и 2) показали, что наибольшее влияние на активность фермента оказывали ионы натрия, ионы калия оказывали менее выраженное действие. Максимальная активность фермента регистрировалась при концентрации калия -15-20 ммоль-л-1 и концентрации натрия - 100-130 ммоль-л-1.
< о -I-----------------------------,-------------------------,-----------------------,---------------
Весна Лето Осень Зима
Времена года
|—♦— Мд,Иа,К-АТФаза - Мд-АТФаза • Иа,К-АТФаза |
Рисунок 1 - Возрастная динамика активности АТ-Фаз молочных шариков коров симментальской породы
Концентрация калия, ммоль/л
Рисунок 2 - Влияние ионов калия на активность АТФазы молока коров симментальской породы
Для определения степени влияния ионов на АТ-Фазную активность был проведен однофакторный дисперсионный анализ, который показал, что ионы натрия детерминировали активность фермента на 33,04%, а ионы калия на 12,25% с высокой степенью достоверности (Р<0,05).
Таким образом, нами было установлено, что активность АТФаз молока коров симментальской породы достоверно зависела от времени года, что вероятно свя-
зано с различным уровнем водно-солевого обмена в эти периоды. Выявлена достоверная детерминация активности АТФазы молочных шариков строфантином-О, что дает возможность предположить их родство с аналогичными ферментами клеток тканей и органов.
Рисунок 3 - Влияние ионов натрия на активность АТФазы молока коров симментальской породы
На активность АТФаз молочных шариков существенное влияние оказывали ионы Na+ и К , при этом основную регуляторную роль в активности фермента играли ионы натрия (33,04%), ионы калия оказывали меньшее влияние на активность этого фермента (12,25%) Это, вероятно, связано с особенностями функционирования №+,К+-чувствительного центра этого фермента.
Список использованных источников
1 Болдырев, А.А. Na/K-АТФаза - свойства и биологическая роль / А.А. Болдырев // Соросовский образовательный журнал. - 1998. -№4. - С. 2-9.
2 Болдырев, А.А. Na/K-АТФаза как олигомерный ансамбль / А.А. Болдырев//Биохимия.-2001.-Т. 66, вып. 8.-С. 1013-1025.
3 Досон, Р. Справочник биохимика/ Р. Досон, Д. Эллиот, У. Элиот.- М.: Мир, 1991. - 544с.
4 Казеннов A.M. Влияние стресса и ингибирования аце-тилхолинэстеразы in vivo на свойства №+К+-Атфазы эритроцитов у крыс / A.M. Казеннов, М.Н. Маслова, В.Н. Дубровский, Е.А. Скверчинская, Ф.А.,Рустамов, Т.В. Тавровская // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. - 1999. -Т. 35.- №1.-С. 29-32.
5 Капелько, В.И. Нарушение энергообразования в клетках сердечной мышцы: причины и следствия / В.И. Капелько // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т.6. - №5. - С.14-20.
6 Кириленко, В.Н. Липиды мембран жировых глобул молозива и молока коров и их использование для получения липосом: дис. канд. биол. наук/ В.Н. Кириленко. - Киев., 1989. - 156 с.
7 Кондрашова, М.Н. Метод определения неорганического фосфата по спектрам поглощения молибдатных комплексов в ультрафиолете / М. Н. Кондрашова, М. Н. Лесогорова, С.Э. Шноль // Биохимия. - 1965. - 3. - С. 567-572.
8 Тапильская, Н. И. Эндогенные дигиталисоподобные ингибиторы Na/K-АТФазы - новый класс гормонов с широким спектром функций / Н.И. Тапильская, И.А. Егорова, А.Я. Багров //Цитокины и воспаление. - 2006. - № 3. - С. 3-9.
9 Федорова, О.В. Эндогенные дигиталиснодобные ингибиторы Na+ К+-АТФазы в патогенезе солечувствительной артериальной гипертензии / О.В. Федорова, А.Я. Багров // Артериальная гипертензия. - 2005. - Т. 11. - № 2. - С.27-32.
10 Keeton K.S., Kaneko I.I. Characterization of adenosi-netriphosphatase in erythrocyte membrane of the cow // Proc.Soc.Ekp.Biol. and Med. 1972. N 1. P. 140-145.
Концентрация натрия, ммоль/л
5б
11 Schiener-Bobis, G. The sodium pump. Its molecular properties and mechanics of ion transport / G. Schiener-Bobis // Eur. J. Biochem. - 2002. - V. 269. - P. 2424-2433.
12 Skou, J.C. The Na, K-ATPase / J.C. Skou, M. Esnmann // J. Bioenerg. and Biomembr. - 1992. - V. 24. - P. 249-261.
Информация об авторе Федорова Елена Юрьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры технологии производства и переработки продуктов животноводства ФГОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 89202654044, Е.таП: [email protected]
