CC BY
39
УДК 577.1:636.5
В.В. Мосягин, кандидат биологических наук В.И. Максимов, доктор биологических наук ФГОУ ВПО «МГАВМиБ им. К.И. Скрябина» Е.Ю. Федорова, кандидат биологических наук ФГОУ ВПО «Курская госсельхозакадемия им. профессора И.И. Иванова»
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА АТФАЗНОЙ АКТИВНОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА СИММЕНТАЛЬСКОЙ И ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ
Исследованиями установлено, что возрастная динамика активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород имеет специфические особенности. Сделано предположение о том, что животные черно-пестрой породы при рождении получают более высокий генетический потенциал, проявляющийся в уровне активности АТФаз, однако с возрастом происходит его снижение до уровней симментальской породы.
Ключевые слова: АТФаза, эритроциты, крупный рогатый
As a result of biochemical investigations, it was found that the age dynamics of the ATPase activity of erythrocytes of cattle Simmental and Black Pied breeds has originality. On the basis of which it has been suggested that animals black and white breed at birth receive a higher genetic potential, reflected in the level of ATPase activity, but with age it drop to the levels of Simmental breed.
Key words: ATPase, erythrocytes, cattle.
Внутриклеточный раствор в клетках высших организмов по своему химическому составу отличается от наружной среды: внутри клетки содержится около 150 ммоль-л-1 калия и 26 ммоль-л-1 натрия. Напротив, внеклеточный раствор содержит около 5 ммоль-л"1 калия и 140 ммоль-л"1 натрия. Поддержание ионного состава внутри клетки осуществляется №+, К+-насосом и сопряжено с гидролизом АТФ. №+, К+-АТФаза является частью №+, К+-насоса, и поэтому названа №+, К+-АТФазным насосом [1,10,11]. №+, К+-АТФазная активность зависит от возраста и физиологического состояния животных [5].
Наряду с ионами натрия и калия ионы кальция играют важнейшую роль в жизнедеятельности всех организмов. Они служат универсальными внутриклеточными посредниками в передаче информации. Для этого внутри клетки поддерживается очень низкая их концентрация (порядка 10-8 моль) по сравнению с внеклеточной средой, где она равна примерно 3 ммоль [9], главную роль, в создании градиента этого иона играет кальциевый насос - фермент кальциевая АТФаза [8].
Анионной АТФазой считают ферментную систему, которая осуществляет гидролиз АТФ, зависимый от анионов, и особенно от бикарбоната [4]. Так, например, анионные АТФазы, наиболее хорошо развиты в эритроцитах. Высокая эффективность системы транспорта ионов С1- и НС03- в мембране эритроцитов обусловлена ее большой функциональной нагрузкой.
Транспортные аденозинтрифосфатазы чутко реагируют на изменение внутренней и внешней среды, регулируя в соответствии с этим интенсивность своей работы. Активность АТФаз зависит от возраста, физиологического состояния организма, типа кормления и имеет существенные видовые и породные отличия.
В связи с вышеизложенным, целью работы было исследование активности транспортных АТФаз в эритроцитах крупного рогатого скота в зависимости от возраста и породы.
Материалы и методы
Исследования проводили на крупном рогатом скоте симментальской и черно-пестрой породы (n=40). Условия содержания и кормления животных соответствовали действующим нормативам.
кровь для исследования у крупного рогатого скота брали из яремной вены. В качестве антикоагулянта использовали гепарин (4-6 единиц на 1 мл крови). Стабилизированную кровь помещали в термос c тающим льдом (+40С) и через 20-30 минут доставляли в лабораторию для проведения исследований. Отделение эритроцитов от плазмы проводили путем центрифугирования в рефрижераторной центрифуге (+10 C) в течение 30 мин при 1000 об/мин. Эритроциты после отделения от плазмы двукратно отмывали физиологическим раствором (pH 7,4).
АТФазную активность определяли по приросту концентрации неорганического фосфата после инкубации при 37 С и выражали в наномолях неорганического фосфата (Фн), отщепленного на 1 мг белка в минуту [4]. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрическим методом [32] при длине волны 390 нм, концентрацию белка в гомогенате - методом Варбурга и Кристиана [2].
Полученные данные подвергались
биометрической обработке [6,7] с использованием программ STATISTICA 6,0 и MS Office Excel 2003.
Результаты исследования динамика содержания белка в мембранах эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород не имела существенных отличий (рис. 1)
С целью изучения влияния возраста и породных особенностей животных на содержание мембранного белка в эритроцитах был проведен двухфакторный дисперсионный анализ, который показал, что возраст детерминирует этот показатель на 8,8%, а порода - на 2,6% с высокой степенью достоверности (P<0,001), совместное влияние факторов выявлено не было. Это характеризует незначительные породные отличия в содержании мембранного белка эритроцитов.
В исследованиях установлены достоверные породные отличия активности Mg2+-, Na+, K+-' Ca2+- и НСОэ'-АТФаз эритроцитов (рис. 1, 2).
скот.
Научное обеспечение развития животноводства
Вестник ОрелГАУ 1'(11)
Белок, мг (симментальская порода) = 2,3434-0,0055*х Белок, мг (черно-пестрая порода) = 2,1944-0,0037*х
Возраст, мес.
Рисунок 1 - Регрессионный анализ возрастной динамики содержания мембранного белка в эритроцитах крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород
Наибольшее возрастное снижение активности было установлено для №+, К+-, и НС03--АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород (рис. 1, 2), что вероятно связано со снижением метаболических процессов в этих клетках, происходящее с возрастом.
Мд2+ -АТФаза = 2,42*ехр(-0,0169*х)
К+-АТФаза = 3,2065*ехр(-0,0158*х) Са2+-АТФаза = 2,2986*ехр(-0,005*х) НСОз-АТФаза = 3,6683*ехр(-0,0183*х)
Возраст, мес.
Рисунок 2 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы
Мд2+ -АТФаза = 2,4983*ехр(-0,0128*х) №+, К+-АТФаза = 3,3938*ехр(-0,0163*х) Са2+-АТФаза = 2,5341*ехр(-0,0125*х) НСОз-АТФаза = 3,8655*ехр(-0,0184*х)
Мд2* -АТФаза
№*, К+-АТФаза
л Са2*-АТФаза
' -._____ —^ —___ ^^ ' НСО3--АТФаза
5 □ в
:::::: .............. 8
О
4 в в 10 12 14 1в 18 20 22 24 2в
Возраст, мес.
Рисунок 3 - Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы
С целью выявления силы влияния возраста и породы крупного рогатого скота на активность АТФаз эритроцитов был проведен двухфакторный дисперсионный анализ (табл. 1, 2). При этом независимыми факторами были возраст (А) и порода (Б).
Таблица 1 - Коэффициенты детерминации влияния возраста и породы крупного рогатого скота на активность АТФаз эритроцитов
АТФаза Mg2+- Ыа+, К+- Са2+- НС03--
Возраст (А) 0,661** 0,868** 0,559** 0,852**
Порода (Б) 0,096** 0,026** 0,000* 0,032**
а+б 0,005 0,002 0,085** 0,002
* - достоверность дисперсии
Таблица 2 - Уравнения регрессии зависимости активности
Mg2+-, №+, К+-, Са- и НС03--АТФаз от возраста симментальской и черно-пестрой пород крупного рогатого скота
Возраст, мес Mg2+-АТФаза Ыа+, К+-АТФаза Са2+-АТФаза НС03--АТФаза
Симменталы у=3,38-0,03х у=3,18-0,04х у=2,31-0,01х у=3,58-0,05х
черно- пестрая порода у=2,48-0,03х у=3,37-0,05х у=2,52-0,03х у=3,77-0,03х
Анализ математической модели зависимости активности Mg2+-AТФазы от возраста животных (табл. 32) показал, что у молодых животных потенциал симментальской породы был существенно выше, чем у черно-пестрой породы. При этом эти две породы имели примерно одинаковые темпы возрастного снижения активности этого фермента.
Активность №+, К+- и Са2+-АТФаз у молодых животных черно-пестрой породы была достоверно выше этого показателя у симменталов, что говорит о более высоком уровне обмена веществ, однако у животных черно-пестрой породы возрастные темпы снижения активности этих ферментов были выше, чем у симменталов.
Активность НС03--АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы 6 мес. возраста была достоверно выше аналогичного показателя животных симментальской породы, у которых, кроме этого, был выше темп возрастного снижения активности этого фермента.
Определенные породные отличия АТФазы эритроцитов выявлены также и при влиянии на нее ионов электролитов (№+ и К+), установленные двухфакторным дисперсионным анализом (табл. 3).
Таблица 3 - Коэффициенты детерминации влияния градиента ионов электролитов и породы крупного рогатого скота на АТФазную активность эритроцитов
АТФаза К+
Градиент концентрации иона (А) 0,722** 0,342**
Порода (Б) 0,132** 0,042**
а+б 0,005 0,002
* - достоверность дисперсии
Выявлено, что ионы №+ детерминируют АТФазную активность эритроцитов крупного рогатого скота на 72,2%, при этом породные особенности животных оказывают влияние на №+ -чувствительную компоненту на 13,2%.
Ионы K+ определяют активность АТФазы на 34,2%, при этом порода оказывает влияние на 4,2% с высокой степенью достоверности.
Полученные данные позволяют сделать предположение, что животные черно-пестрой породы при рождении получают более высокий генетический потенциал, проявляющийся в уровне активности АТФаз, однако с возрастом происходит его снижение, до уровней симментальской породы.
Литература
1. Болдырев, А.А. Биологические мембраны и транспорт ионов [Текст] / А.А. Болдырев. - М.: МГУ, 1985. - 167с.
2. Досон, Р. Справочник биохимика [Текст] / Р. Досон, Д. Элиот, У. Эллиот. - М.: Мир, 1991. - 565 с.
3. Кондрашова, М.Н. Метод определения неорганического фосфата по спектрам поглощения молибдатных комплексов в ультрафиолете [Текст] / М.Н. Кондрашова, М.Н Лесогорова, С.Э. Шноль // Биохимия. - 1965. - Т.30, вып.3. - С. 567-562.
4. Иващенко, А.Т. Выделение и свойства аниончувствительной аденозинтрифосфатазы из мембран эритроцитов [Текст] / А.Т. Иващенко, И. А. Бушнева // Биохимия. - 1981. - Т.45, № 3. - С. 486-488.
5. Капля, А.А. Физиологическая и адаптационная значимость изоферментов №+К+-АТРазы [Текст] /
А.А. Канля // Украинский биохимический журнал. -1998. - Т. 70. - № 3. - С. 3-11.
6. Макарова, Н. В. Статистика в Excel [Текст] / Н. В. Макарова, В. Я. Трофимец // Учеб. пособие. — М.: Финансы и статистика, 2002. - 368с.
7. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA [Текст] / О.Ю. Реброва // М. - МедиаСфера, 2002. - 312с.
8. Рубцов, А.М. Са-АТРаза саркоплазматического ретикулума: молекулярная организация, механизм функционирования и особенности регуляции активности [Текст] / А.М. Рубцов // Успехи биологической химии. - 2005. - Т.45. - С. 235-268.
9. Сторожок С.А. Молекулярная структура мембран эритроцитов и их механические свойства [Текст] / С.А. Сторожок, А.Г. Санников, Ю.М. Захаров. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1997. -140с.
10. Forgae, M. K+ - independent active transport of Na+ by the (Na+and К+) - stimulated adenosine triphosphatase [Text] / M. Forgae, G. Chin //Biol. chem. -1 9 8 1 . - V .256, №> 8 . - P. 3645-3646.
1 1 . T eller , J.K. Enzymatyczne podstawy dzialania Pompy sodowey [Text] / J.K. Teller // Post. biol. komork. -1981. - №4. - P. 367-382.
УДК 619:618.19:636.2+619:616.34-008.314.4-084-053.2:636.2
Л.А. Черепахина, кандидат ветеринарных наук ФГОУ ВПО Орел ГАУ
САНАЦИЯ ВЫМЕНИ СУХОСТОЙНЫХ КОРОВ И ПРОФИЛАКТИКА ДИАРЕЙНОГО СИНДРОМА НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ
Приведены результаты применения антимикробного препарата для санации вымени коров и профилактики диарейного синдрома телят.
Ключевыге слова: мастит, антибиотик, профилактика, диарея, стафилококк.
Воспаление молочной железы - мастит является полиэтиологичным и полифакторым заболеванием, которое развивается вследствие механических, химических, биологических, стрессовых и других воздействий на молочную железу коров или на их организм.
Важную роль в возникновении заболеваний молочной железы у коров в условиях молочных комплексов играют предрасполагающие факторы -нарушение правил машинного доения, санитарных нормативов содержания животных,
несбалансированное кормление, действие низких температур и т.п. (1, 2, 4, 11).
Экономический ущерб, наносимый этим заболеванием, складывается из многих факторов, среди которых ведущее место занимают следующие:
-снижение молочной продуктивности у переболевших маститом коров;
-преждевременная выбраковка высокоценных в племенном отношении животных;
-ухудшение технологических свойств и снижение сортности молока;
Results of application of an antimicrobic preparation for sanitation of an udder of cows and preventive maintenance диарейного a syndrome of calfs are resulted. Key words: mastitis, antibiotic, preventive maintenance, diarrhea, Staphilococcus.
-снижение качества молочных продуктов (масла, сыров, сметаны, кефира и др.) и их несоответствие мировым стандартам;
-затраты на диагностику и лечение больных маститом животных;
-высокая заболеваемость новорожденных телят, полученных от коров-матерей больных маститом; -снижение оплодотворяемости коров; -желудочно-кишечные расстройства у людей при употреблении молока больных животных.
В настоящее время не вызывает сомнение положение о том, что мастит коров является факторной эстафетно не передающейся инфекцией, причины появления и распространения которой необходимо устанавливать в конкретных условиях содержания и эксплуатации животных (7, 9, 10).
Профилактические мероприятия при мастите у коров делят на общие и специальные.
Общие профилактические мероприятия (подбор животных при формировании молочного стада, гигиена доения, соблюдение условий кормления, содержания и эксплуатации коров, селекция животных, устойчивых к маститу и др.) выполняются
