CC BY
11УДК 597.556.35:577.15 (262.5) М.М. Габибов, А.И. Рабаданова, П.И. Абдуллаева Возрастные особенности содержания белков в тканях карпа (Cyprinus carpio L.)
Дагестанский государственный университет, ashty06@mail.ru
Изучена динамика содержания общего белка и его фракций в печени, крови и почках сеголеток, годовиков и трехлеток карпа. Показано более интенсивное накопление общего белка и альбуминов в печени трехлеток. У исследованных рыб выявлено пять фракций тканевых белков - альбуминоподобные и а1-, а2-, Р-, у-глобулиноподобные. Электрофореграммы у рыб разных возрастных категорий не показали расхождений по числу фракций, однако обнаружены изменения в соотношении глобулиноподобных белков на фоне преобладания во всех тканях и возрастных группах альбуминовой фракции.
Ключевые слова: общий белок, альбумины, глобулины, сеголетки, годовики, возраст, карп.
Dynamics of the content of total protein and its fractions in the liver, blood and kidney of carp (fingerlings, yearlings and three-year-olds) are studied. A more intense accumulation of total protein and albumin in the liver of the three-year-old carp is shown. We identified five protein fractions in the fish under study- albumins-like and а1-, а2-, P-, y-globulins. Electropherograms of fish of different ages showed no differences in the number of fractions, but also detected changes in the ratio of protein globulins against predominance in all tissues and age groups of the albumin fraction.
Keywords: total protein, albumin, globulin, fmgerlings, yearlings, age, carp.
Белковый обмен является самым существенным в общем обмене организма рыб. Поскольку белки в организме выполняют множество функций, потребность в них с возрастом повышается. Однако интенсивность их накопления зависит от органа и выполняемой им функции, а также периода онтогенеза. Одни органы, такие, как печень, синтезируют различные виды белков, тем самым играя важную роль в процессе роста и развития рыб, другие системы, например кровь, транспортируют эти белки, выполняя важную интегративную функцию, третьи - почки, используют их для построения своей структуры [1, 4]. В совокупности изучение белкового состава этих органов и систем с учетом возрастной динамики позволяет определить скоординированность их функционирования, что важно для оценки степени адаптированности организма рыб к изменению внутреннего состава и действию внешних факторов.
В этой связи нами изучена динамика содержания белков в печени, крови и почках сеголеток, годовиков и трехлеток карпа.
Материалы и методы
Рыбы доставлялись из Широкольского рыбоводного комбината. До проведения анализов рыб помещали в аквариумы объемом 250 л, где создавались условия постоянного температурного и газового режима. В каждом аквариуме содержались по 15-20 рыб.
В крови, печени и почках определяли содержание общего белка [8] и его фракций [2]. Одновременно проводили измерения длины и массы тела разновозрастных особей карпа.
Статистическую обработку результатов проводили методом малой выборки по t-критерию Стьюдента [5].
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты наших исследований по изучению содержания общего белка в тканях карпа разного возраста показали, что его уровень находится в зависимости от возраста, а также от специфики ткани. Нами отмечено повышение содержания общего белка во
всех тканях у годовиков и трехлеток по сравнению с сеголетками. Это очевидно, поскольку белки играют важную роль как в построении живой массы, так и в осуществлении процессов жизнедеятельности [4].
Таблица 1
Содержание общего белка и альбуминов (в мг/г влажной ткани)
в тканях карпа
Ткани Сеголетки годовики трехлетки
Общий белок альбумины Общий белок альбумины Общий белок альбумины
кровь 24,0±3,2 4,8±0,7 27,0±2,7 8,9±0,6 32,0±2,6 12,5±1,4
печень 25,4±4,7 9,9±1,2 35,4±3,5 12,0±1,1 63,2±4,3 26,4±5,6
почки 19,4±6,3 6,6±0,9 20,4±2,6 6,7±0,7 25,2±5,6 8,2±0,8
При рассмотрении тканевой специфики содержания общего белка можно отметить большее его содержание в печени и меньшее - в почках у всех трех возрастных групп. Подобная специфика связана с функциями и процессами, протекающими в этих органах в процессе роста и развития. Известно, что печень является важнейшим органом, который оказывает активное влияние на ход всех процессов обмена веществ в живом организме [3]. Значительна роль печени в процессах белкового обмена, т. к. в нее с кровью поступают аминокислоты, происходят ферментативные процессы, их превращения, в результате которых образуются новые аминокислотные композиции, свойственные белкам данного организма. В печени происходит синтез наиболее важных белков крови (альбуминов, глобулинов), образуются фибриноген и протромбин, влияющие на процесс свертывания крови, синтезируется богатый железом белок ферритин [3]. Таким образом, в печени происходит синтез белков, используемых как самой печенью для формирования своей структуры, так и для построения других органов, в том числе и почек. Одной из функций почек, так же, как и печени, является метаболическая, обусловленная их участием в обеспечении постоянства концентрации в крови ряда физиологически активных органических веществ. В почках происходит образование низкомолекулярных белков, пептидов, которые могут расщепляться до аминокислот и транспортироваться в кровь. Это способствует восстановлению в организме фонда аминокислот, что важно при дефиците белков в рационе.
Известно, что кровь, будучи внутренней средой организма, содержит в плазме все органические соединения, в том числе и белки, играющие большую роль в энергетическом и пластическом обмене, в создании защитных свойств. Уровень этих веществ в крови зависит от биологических особенностей рыб и абиотических факторов, а подвижность состава крови позволяет использовать ее показатели для оценки физиологического состояния [1]. В наших исследованиях содержание белков в крови положительно коррелирует с их концентрацией в печени (табл. 1).
При сравнении возрастных особенностей содержания белков важно отметить менее интенсивное их накопление у годовиков по сравнению с трехлетками. Таким образом, по содержанию общего протеина и альбуминов годовики мало отличаются от сеголеток (табл. 1). Как видно из наших исследований, в печени годовиков карпа уровень общего белка и альбуминов повышается по сравнению с сеголетками лишь на 40 и 21 %, тогда как у трехлеток - на 152 и 160 % соответственно. В почках эти показатели у годовиков не имеют достоверных различий с показателями у сеголеток, у трехлеток же уровень протеина и альбуминов повышается на 31,5 и 24,2 % соответственно. В крови наблюдается сходная картина. Подобная тенденция, вероятно, связана со спецификой роста рыб, которые перестают питаться в период зимовки. Увеличение линейных размеров тела не происходит, а преобладает накопление жира. Этот процесс продолжается до
момента достижения определенной упитанности. После этого жиронакопление замедляется или приостанавливается, а ускоряется белковый обмен и связанный с ним линейный рост [1].
Результаты наших исследований по изучению фракционного состава белков показали, что водорастворимые тканевые белки карпа представлены фракциями, соответствующими по электрофоретической подвижности альбуминовой и глобулиновой фракциям сыворотки крови.
У исследованных нами рыб выявлено пять фракций тканевых белков - альбумино-подобные и а1-, а2-, в-, у-глобулиноподобные, причем электрофореграммы у рыб разных возрастных категорий не показали расхождений по числу фракций, однако отмечены различия по их соотношению. Следует отметить преобладание во всех тканях трех возрастных групп (за исключением крови сеголеток карпа) альбуминовой фракции. Известно, что эта фракция представлена низкомолекулярными наиболее гомогенными белками с высокой электрофоретической подвижностью. Основной функцией их является поддержание коллоидно-осмотического (онкотического) давления, а также участие в транспорте многих эндогенных и экзогенных веществ [2].
Глобулиновая фракция представлена несколькими подфракциями (а1, а2, в, у), каждая из которых является однородной [7]. В печени и в крови сеголеток карпа отмечается преобладание а1-глобулинов, что, вероятно, связано с увеличением потребления глюкозы, которая является простетической группой этой фракции белков. В почках этой возрастной группы доминирует фракция а2-глобулинов. Низкими пиками во всех тканях сеголеток представлены у-глобулины.
I
А
Б
В
1 2 3 4 5
II
%
ДДАД
III
Г 2 3 4 5
40 п
20 -
%
¡шдД
1 2 3 4 5
50 п
дАлД
1 2 3 4 5
Рис. 1. Содержание фракций белков в крови (I), печени (II) и почках (III) сеголеток (А), годовиков (Б) и трехлеток (В) карпа: 1 - альбумины; 2 - ai-; 3 - a2-; 4 - ß-; 5 - у-глобулины
У годовиков карпа не наблюдается явного доминирования одной из фракций. Так, в печени высокими пиками представлены фракции а1- и у-, в крови - а2- и у-, в почках -а1- и а2-глобулинов. У трехлеток карпа доминирующей во всех тканях является фракция у-глобулинов. Наблюдаемая тенденция повышения содержания иммуноглобулинов, вероятно, связана с усилением защитных свойств по мере роста организма.
Изменения в содержании белковых фракций отразились на А/G - индексе (табл. 2), величина которого имеет наиболее высокое значение в печени (0,64), наименьшее - в крови (0,25) сеголеток карпа. В печени и в крови у годовиков, как и у сеголеток, А/G индекс равен 0,5, что соответствует величине, установленной для карповых [6]. В почках годовиков А/G индекс понизился на 21 % по сравнению с сеголетками. Следует отметить, что у годовиков карпа во всех тканях отмечено примерно одинаковое соотношение альбуминов и суммы глобулинов. У трехлеток отмечается наиболее значительное преобладание альбуминов в тканях по сравнению с остальными возрастными группами, что указывает на интенсивный прирост массы тела. Так, в крови соотношение А/G равно 0,64, в печени - 0,72, в почках - 0,82 (табл. 2).
Таблица 2
Соотношение альбуминов и глобулинов (А/G индекс) в тканях карпа
Возрастные груп-
пы сеголетки годовики трехлетки
Ткани
Кровь 0,25 ± 0,02 0,49 ± 0,03 0,б4 ± 0,05
Печень 0,б4 ± 0,05 0,49 ± 0,03 0,72 ± 0,0б
Почки 0,52 ± 0,09 0,41 ± 0,0б 0,82 ± 0,04
Из полученных данных можно сделать вывод о разнонаправленности изменений, происходящих в содержании белка и его фракций, а также их соотношений в тканях карпа в разные периоды онтогенеза, что позволяет использовать рассматриваемые параметры для оценки темпов роста рыб.
Литература
1. Анисимова И.М., Лавриновский В.В. Ихтиология. - М.: Агропромиздат, 1991. http: // zoomet. ru/ixt/ixtiolog_oglav. html
2. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: - Минск, 2007. - С. 171-452.
3. Кизерветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищевая промышленность, 1993. - 345с.
4. Королёва А.В., Залевская И.Н. Сравнительный анализ электрофоретического состава белков печени и мышечной ткани морского ерша, обитающего в бухтах с различным антропогенным воздействием // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - 2011. -Вып. 3 (22). - С. 110-118.
5. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.
6. Немова Н.Н. Биохимическая индикация состояния рыб. - М.: Наука, 2004. - 215 с.
7. Ткачук В.А. Клиническая биохимия. - М.: Изд. дом «ГЭОТАР-МЕД», 2004. -С. 40-45.
8. Lowry O., Rosebrouph N., Farr A., Randall R. Protein measurement with folin phenol reagent //J. Biol. Chem. - 1951. - Vol. 193, № 1. - P. 265-275.
Поступила в редакцию 28 августа 2013 г.
