Влияние возраста и физиологического состояния на активность ферментных систем клеток, тканей и органов животных
На правах рукописи
МОСЯГИН Владимир Владимирович
ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТНЫХ СИСТЕМ
КЛЕТОК, ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ ЖИВОТНЫХ
03.03.01 – физиология
03.01.04 биохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Москва - 2011
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Московская государственная академия
ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»
(ФГОУ ВПО МГАВМиБ)
Научные консультанты:
доктор биологических наук,
профессор Максимов Владимир Ильич
доктор биологических наук,
профессор Фурман Юрий Васильевич
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук,
профессор Шевелев Николай Серафимович
доктор биологических наук,
профессор Шапошников Андрей Александрович
доктор биологических наук,
профессор Воробьева Светлана Владимировна
Ведущая организация:
ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных»
Защита диссертации состоится «25» мая 2011 г. в ___ часов на заседании
совета по защите диссертаций Д 220.042.04 при ФГОУ ВПО МГАВМиБ
(109472, г. Москва, ул. Академика Скрябина, 23, тел. 377-93-83).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАВМиБ.
Автореферат разослан «__» _____ 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Фомина В.Д.
1. Общая характеристика работы
Актуальность работы. В настоящее время все более очевидной становиться важная и многообразная роль ферментных систем среди различных факторов, участвующих в регуляции и интеграции процессов развития, физиологического состояния и жизненных отправлений организма. На механизмах, основу которых составляют ферментные системы, базируется раскрытие в онтогенезе путей реализации наследственной информации, регуляции роста и развития, гомеостаза (К.Б. Свечин, И.А. Аршавский, А.В. Квасницкий и соавт., 1967; В.Н. Никитин, 1975; В.Ф. Лысов, 1977, 1996, 2004; С.И. Вишняков, 1989; В.И. Максимов, 1999-2002, 2004, 2005; В.И. Максимов и др., 1999-2010; Г.Ф. Рыжкова, 2005; В.А. Гудин, 2006; S.R. Torronteras et al., 1993). В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста и развития органов и организма в целом в определенной степени связаны с активностью ферментных систем.
Известно, что активность ферментных систем зависит от степени воздействия различных факторов внешней и внутренней среды клетки, таких как изменение рН, концентрации субстрата, химическая модификация молекул, наличие специфических активаторов и ингибиторов, изменения проницаемости мембран, скорости деградации молекул фермента, индукции и репрессии биосинтеза белка молекул ферментов и др. (Н.Н. Чернов, 1996; А.А. Болдырев, 1997). Степень влияния этих факторов во многом определяется экзогенными и эндогенными условиями существования, оказывающими воздействие на организм, к ним относят: возраст, физиологическое состояние (половое и физиологическое созревание, продуктивность и скорость роста), тип кормления и кормовые добавки, гормональный и иммунный статус, стресс и др. Таким образом, активность ферментов, играет ведущую роль в реализации механизмов физиолого-биохимической адаптации, обеспечивающих существование организма в постоянно изменяющейся внешней среде (В.Ф. Лысов, 1977; В.Б. Решетов, 1998; Р.М. Хаитов, 2000; Р.Х. Кармолиев, 2002, 2005; В.Г. Галактионов, 2005; Е.Л. Харитонов, 2003, 2007; Е.А. Силиванова, 2006; Д.Н. Кыров, 2006 и др.; В.И. Максимов, 2002, 2006, 2008; В.В. Михайлов, 2008).
Для обеспечения физиологических процессов и свойств живой клетки, структурно-физиологической единицы тканей, органов и организма животного в целом, необходим избирательный транспорт веществ и энергии в клетку из внешней среды, ведущую роль в котором играет активный транспорт, осуществляемый ферментными системами мембран (ионными насосами), интегральными компонентами которых являются АТФазы. АТФ-зависимые ионные насосы, представляющие комплекс ферментов, обеспечивают как первичный транспорт катионов (H+, Na+, K+, Ca2+) и анионов (Cl-, HCO3-) против их электрохимических градиентов, так и вторично-активный перенос через мембрану в клетку сахаров, аминокислот, органических кислот, за счет энергии трансмембранного градиента концентрации ионов Na+. С работой АТФаз так же связана генерация биотоков, трансмембранного потенциала и передача нервного импульса, процессы сопряжения окислительного фосфорилирования. Накоплено большое количество сведений по изучению транспорта ионов и функционированию Mg2+-, Ca2+-, Na+,K+-, H+-АТФаз (Я. Кагава, 1985; А.А. Болдырев и др., 1985, 1998; С.И. Вишняков, 1989; J.C. Skou et al., 1992; В.П. Скулачев, 1989, 2001; В.А. Опритов, 1996; Ю.А. Владимиров, 1998; А.М. Рубцов, 2005; Г.Ф. Рыжкова, 2005; G. Schiener-Bobis, 2002; P.L. Jorgensen et al., 2003; и др.).
Показатель активности АТФазных ионных насосов является очень чутким критерием оценки метаболического состояния организма. Для обеспечения процессов активного транспорта питательных веществ необходимы существенные затраты энергии, которые составляют до 40 % от суммарной энергии, поступившего корма. Существенное влияние на активность транспортных АТФаз оказывает обеспеченность животных белком различного качественного состава (В.В. Мосягин, 1996; Н.Н. Максимюк, 1998; Ю.В. Фурман, 2001).
Дальнейший прогресс животноводства во многом зависит от решения проблемы дефицита кормового протеина и аминокислот за счет расширения их производства и повышения эффективности их использования, в частности рационального использования отходов кожевенной промышленности (Р.У. Бикташев, 1985; Ю.В. Фурман, 2001; В.И. Фисинин, 2006, 2007; И.Л. Гальперн, 2009; Я. Ройтер, 2010; и др.).
Вместе с тем, еще недостаточно сведений об особенностях влияния возраста и физиологического состояния в конкретные фазы постнатального онтогенеза, кормовых добавок на активность ферментных систем клеток органов и тканей различных видов животных. В связи с этим вполне очевидна актуальность исследования активности транспортных АТФазных систем клеток тканей и органов в постнатальном онтогенезе у птиц, свиней и крупного рогатого скота в зависимости от возраста и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом), возрастом, кормлением, физиологическим созреванием.
Цель работы - выявление особенностей становления физиолого-биохимических процессов и функций в организме разных видов животных (птиц, свиней и крупного рогатого скота) в постнатальном онтогенезе, связанных с активностью транспортных АТФазных ферментных систем их клеток тканей и органов в зависимости от их физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом), физиологическим созреванием, возрастом и кормлением.
Для достижения цели, были поставлены следующие задачи:
1. Установление видовых особенностей функционирования АТФазных ферментных систем клеток тканей, органов и субклеточных структур у птиц, свиней и крупного рогатого скота в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом), кормлением, физиологическим созреванием, продуктивностью и скоростью роста.
2. Выявление активности ферментных систем (АТФаз) в ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров, специфичности влияние ионов электролитов (Mg2+, Na+, K+) и ингибитора (строфантин-К).
3. Исследование особенности функционирования ферментных систем (АТФаз) в ядерной и цитоплазматической мембранах эритроцитов цыплят бройлеров в зависимости от их физиологического состояния обусловленного генетическим потенциалом (кроссом), возрастом и кормовыми добавками (ПКД и сукцинат натрия).
4. Выявление активности транспортных АТФаз в клетках тканей и органов цыплят-бройлеров в зависимости от их физиологического состояния обусловленного их генетическим потенциалом (кроссом), возрастом и кормовыми добавками (ПКД).
5. Изучение энергозависимого транспорта белков и аминокислот пептидной кормовой добавки в кишечнике цыплят-бройлеров.
6. Изучение активности транспортных АТФаз в эритроцитах свиней в зависимости от их физиологического состояния обусловленного физиологическим созреванием, возрастом.
7. Исследование специфичности влияния ионов электролитов (Na+, K+) и ингибиторов (строфантин-G) на активность транспортных АТФаз в эритроцитах свиней.
8. Изучение активности транспортных АТФаз в эритроцитах крупного рогатого скота в зависимости от их физиологического состояния обусловленного физиологическим созреванием, возрастом.
9. Исследование специфичности влияние ионов электролитов (Na+, K+) и ингибиторов (строфантин-G) на активность транспортных АТФаз в эритроцитах крупного рогатого скота.
Научная новизна работы. Впервые установлена физиолого-биохимическая видовая особенность активности транспортных АТФазных ферментных систем клеток тканей, органов и субклеточных структур, которая имеет свое своеобразие у птиц, свиней и крупного рогатого скота в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом), кормлением, физиологическим созреванием, продуктивностью и скоростью роста.
В ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов (т.е. субклеточных структурах) цыплят-бройлеров выявлены АТФазы, активируемые ионами Mg2+-, Na+, K+-, Ca2+- и HCO3--АТФазы цитоплазматических и ядерных мембран эритроцитов цыплят-бройлеров имеющие существенные различия, проявляющиеся во влиянии на них ионов Na+ и K+. Так, ионы Na+,K+ детерминируют АТФазную активность цитоплазматических мембран на 97%, ионы Ca2+ - на 87% и HCO3- анион - на 96% с высокой степенью достоверности. Активность АТФазы ядер не зависела от наличия в среде инкубации ионов Na+,K+ и Ca2+ (P>0,05) и была детерминирована ионами HCO3- на 96% (P<0,01).
У цыплят-бройлеров выявлена АТФазная активность и особенности функционирования в ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов Mg2+-, Na+, K+-; Ca2+- и HCO3-- АТФаз в зависимости от возраста и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (кроссом), кормлением. Так, с возрастом активность Mg2+-, Na+, K+-, Ca2+- и HCO3–-АТФаз эритроцитов, клеток тканей и органов цыплят-бройлеров достоверно повышается. При этом детерминация активности ферментов возрастом более выражена у кросса «Бройлер-6», а кормовыми добавками у кросса «ISA».
У свиней и крупного рогатого выявлена функциональная активность АТФаз эритроцитов в зависимости от возраста и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой у крупного рогатого скота), физиологическим созреванием. Активность АТФаз эритроцитов свиней и крупного рогатого скота с возрастом достоверно понижается. Выявлены породные отличия активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород. На активность общей АТФазы порода оказывала влияние на 8,6%; активность Mg2+-АТФазы (уабаин нечувствительная компонента) не была детерминирована породой; активность Na+,K+-АТФазы (уабаин чувствительной компоненты) была определена породой на 15,7%. Выявлено, что Na+-чувствительную АТФазную компоненту эритроцитов крупного рогатого породные особенности животных детерминируют на 13,2%; на K+-чувствительную компоненту порода оказывает влияние на 4,2%. Установлены, породные отличия активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота определяемые в средах различного ионного состава: у Mg2+-АТФазы - на 9,6%; Na+,K+-АТФазы - на 2,6%, и HCO3--АТФазы - на 3,2%; активность Ca2+-АТФазы не имела достоверных породных отличий.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненные исследования носят фундаментальный характер и содержат новые решения актуальной научной проблемы выяснения становления физиолого-биохимических механизмов функционирования АТФазных ферментных систем субклеточных органоидов, клеток, тканей и органов.
Установленные особенности физиолого-биохимических механизмов активного транспорта с участием АТФазных ионных насосов с возрастом, кормлением, физиологическим состоянием (физиологическое созревание, продуктивность и скорость роста), породой (кроссом) необходимы для решения практических задач по созданию оптимальных условий эксплуатации животных, обеспечивающих полное проявление их генетических потенциальных возможностей.
Полученные данные открывают перспективу для дальнейших исследований по раскрытию молекулярных механизмов функционирования АТФазных транспортных систем в субклеточных структурах клеток органов и тканей животных при изменении внешних и внутренних условий существования. Результаты работы предполагают целенаправленный поиск специфических препаратов, способных эффективно регулировать транспортные процессы. Проведенные биохимические исследования вносят несомненный вклад в решение фундаментальной проблемы регуляции активного транспорта веществ с участием АТФазных ионных насосов.
Положения, выносимые на защиту:
- Физиолого-биохимические механизмы активного транспорта ионов с участием Mg2+-; Na+,K+-; Ca2+- и HCO3-- АТФаз в организме птиц, свиней и крупного рогатого скота имеют возрастные особенности.
- Существуют особенности функционирование АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров.
- Кормовые добавки (пептидная и сукцинат натрия) оказывают стимулирующее влияние на активность АТФаз, физиолого-биохимические показатели крови, тканей и органов и продуктивность цыплят-бройлеров.
- Активность АТФазных ферментных систем эритроцитов крупного рогатого скота имеет породные особенности.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены и одобрены на: конференциях профессорско-преподавательского состава Курской государственной сельскохозяйственной академии имени И.И. Иванова (Курск, 1995-2005); Международной научно-практической конференции Курского института социального образования (филиала) РГСУ «Теоретические и прикладные проблемы социально-правовых, медико-биологических, технико-экономических сфер жизни общества» (Курск, 2007); Международной научно-практической конференции Курского института социального образования (филиала) РГСУ «Научные исследования, автоматика и динамика машин, инновационные и средозащитные технологии в техносфере» (Курск, 2007); VIII международном симпозиуме «Биологические механизмы старения» (Украина, Харьков, 2008); Всеукраинской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной биохимии и клеточной биологии» (Украина, Днепропетровск, 2008); II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); 74-й научной конференции Курского государственного медицинского университета, сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН (Курск, 2009); Всеукраинской научно-практической конференции «Досягнения перспективи експерементальноi i клiнiчноi бiохiмii» (Украина, Тернополь, 2009); Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры» (Казань, ТГГПУ, 2009); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины», посвященной 90-летию ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2009); Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию кафедры органической и биологической химии СПбГАВМ (С.-Петербург, 2009); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы диагностики, лечения и профилактики болезней, животных и птиц», посвященной 80-летию Уральского научно-исследовательского ветеринарного института (Екатеринбург, 2010); Международной научно-практической конференции «Адаптация и становление физиологических функций у животных», посвященной 90-летию кафедры физиологии животных ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2010); XXI Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Калуга, 2010); на международной научно-практической конференции «Современные проблемы и инновационные тенденции развития аграрной науки» (Якутск, 2010); международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы современной науки и социального образования» (Курск, 2011); межкафедральном совещании по предварительной экспертизе диссертации в ФГОУ ВПО МГАВМиБ (Москва, 2011).
По материалам диссертации опубликованы 37 работ, в том числе: 3 -патента на полезную модель, 13 - в рецензируемых печатных изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В публикациях содержится полный объём информации, касающийся темы диссертации.
Основные материалы, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно.
Выражаю научным консультантам и своим коллегам глубокую благодарность и признательность за оказанную помощь.
Структура и объём диссертации
Диссертация изложена на 267 страницах машинописного текста, иллюстрирована 33 таблицами и 186 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования (1 глава), изложения собственных результатов (3 главы), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 344 источника, в том числе 185 отечественных и 159 иностранных и приложений.
2. Материалы и методы исследований
Исследования проведены в 1992…2011 г.г. на животных птицефабрик «Курская», «Красная поляна», птицесовхоза «Юбилейный», СХПК «Победа» и ОАО «Магнитный+» Курской области; выполнялись на кафедре физиологии животных ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина», в лабораториях ФГОУ ВПО «Курского института социального образования (филиал) РГСУ», на кафедре органической и биологической химии ФГОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия».
Объем исследований представлен в таблице 1, общая схема исследований – на рисунке 1.
Таблица 1. Количество и возрастные группы исследованных животных
| Возраст | Количество, экз. | Средняя масса тела |
| 1 | 2 | 3 |
| Цыплята-бройлеры кросса «Бройлер-6» | ||
| 1 сут | 50 | 37-40 г |
| 15 сут | 40 | 170-210 г |
| 60 сут | 40 | 1500-1800 г |
| Цыплята-бройлеры кросса «ISA» | ||
| 1 сут | 50 | 46,3±0,7 г |
| 10 сут | 40 | 271±11 г |
| 20 сут | 40 | 774±31 |
| 30 сут | 40 | 1157±68 г |
| 40 сут | 40 | 2125±109 г |
| Свиньи | ||
| 2 мес. | 10 | 18-19 кг |
| 6 мес. | 10 | 75-85 кг |
| 12 мес. | 10 | 110-120 кг |
| 2 года | 10 | 170-180 кг |
| Крупный рогатый скот симментальской породы | ||
| 6 мес. | 10 | 140-180 кг |
| 12 мес. | 10 | 220-250 кг |
| 2 года | 10 | 480-520 кг |
| Крупный рогатый скот черно-пестрой породы | ||
| 6 мес. | 10 | 140-180 кг |
| 12 мес. | 10 | 220-250 кг |
| 2 года | 10 | 480-520 кг |
Рис.1. Схема исследований
Материалы исследований. Для решения поставленных задач проведено:
1. Изучение активности АТФазных ферментных систем эритроцитов, тканей и органов цыплят-бройлеров, эритроцитов свиней и крупного рогатого скота. Кровь для исследований брали у свиней в 2, 6, 12 и 24 месячном возрасте из вены хвоста путем надрезания его вентральной части; у крупного рогатого скота - в возрасте 6, 12 и 24 месяца из яремной вены. Кровь стабилизировали гепарином из расчета 4-6 единиц на 1мл крови.
Кровь брали у цыплят-бройлеров кросса «ISA» в 10, 20, 30 и 40 сут возрасте, у цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» - в 1, 15 и 60 сут возрасте из вен шеи после умерщвления декапитацией, и из подкрыльцовой вены. Кровь стабилизировали средой Алсвера.
Стабилизированную кровь птиц, свиней и крупного рогатого скота в термосе со льдом (+40С) доставляли через 20-30 мин в лабораторию, для последующего анализа.
Отделение эритроцитов от плазмы проводили путем центрифугирования в рефрижераторной центрифуге (+4…100C) в течение 30 мин при 3000 оборотах. Эритроциты после отделения от плазмы двукратно отмывали физиологическим раствором.
Печень, почки, фрагменты скелетной мускулатуры и сердце брали у цыплят кросса «ISA» в 10, 20, 30 и 40 сут возрасте, у цыплят кросса «Бройлер-6» в 1, 15 и 60 сут возрасте, в количестве 2-5 г и сразу же помещали в термос со льдом для транспортировки в лабораторию.
2. Исследование влияния кормовых добавок на цыплят-бройлеров. Проводили на четырех группах цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA». Из суточных цыплят каждого кросса живой были сформированы по четыре группы 100 голов в каждой: три группы опытные и одна – контрольная. Птицу содержали в групповых клетках, плотность посадки, фронт кормления и поения, а также санитарно-гигиенические условия содержания птицы соответствовали современным рекомендациям.
Норма кормления соответствовала рекомендации ВИЖа (А.П. Калашников, В.И. Фисинин, В.В. Щеглов, Н.И. Клейменов, 2003).
Кормление экспериментальных цыплят проводили комбикормами с пониженным уровнем протеина, в 100 г которых содержалось 18–20 % сырого протеина и 295–310 ккал обменной энергии. Для доведения уровня протеина в комбикорме до рекомендуемых норм использовали (ПКД) протеиновую кормовую добавку из отходов кожевенного производства (опытные группы 1 и 2), мясокостную муку и сухое обезжиренное молоко (опытные группы 3 и 4). Цыплята-бройлеры опытных групп 2 и 3 дополнительно получали сукцинат натрия в дозе 25 мгкг-1 живой массы.
Содержание в кормосмесях опытных и контрольной групп сырого протеина, кальция и фосфора существенно не отличалось (P>0,05).
В течение периода постановки опытов (40 и 60 суток) состояния здоровья животных, вели наблюдение за приемом и поедаемостью корма, учитывали их реакцию на различные внешние раздражители. Отмечено, что скармливание препаратов в указанных дозах не вызывает видимых изменений в поведении и клиническом состоянии цыплят.
Физиолого-биохимического методы исследований. 1. Физиологическое состояние свиней, птиц и крупного рогатого скота, в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза), генетического потенциала (порода, кросс), кормления, физиологического созревания, продуктивности и скорости роста, оценивали общепринятыми в клинической практике методами – определение температуры тела, частоты пульса и дыхательных движений в минуту, массы тела и ее среднесуточный прирост, состояния кожи, волосяного и перьевого покрова, слизистых оболочек, выделений (В.Ф. Лысов, 1977, 2004; А.И. Кузнецов, 2003).
2. Биохимические компоненты крови (общий кальций, фосфор, общий белок и его фракции) определяли: спектрофотометрическим, рефрактометрическим, нефелометрическим и электрофоретическим методами (Б.И. Антонов, Т.Ф. Яковлева, Б.И. Дерябин, 1991).
3. Выделение ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров осуществляли методом 3-х кратного замораживания-оттаивания в растворе сахарозы (=1,176), содержащем 50 ммольл-1 трис-H2S04 буфер (pH 7,4) с последующим центрифугированием 30 мин при 1000 обмин-1 (Ю.Г. Шкорбатов, В.Г.Шахбазов, 1982, 1992; J. Chauveau, Y. Moule, C. Rauiller, 1956; V. Seligy, M. Miyagi, 1969).
4. АТФазную активность определяли методами: а) K.S. Keeton et al., 1972, в среде, содержащей: 150 мМ NaCl; 5,0 мМ KCl; 25 мМ трис-HCl; рН – 8,0, 3 мМ Na2АТФ, 3 мМ MgCl2, пробы инкубировали в течение 45 мин при температуре 370С. При определении Mg2+-АТФазы, (уабаиннечувствительной) в субстратную среду вводили 10-4 М уабаина (строфантин-G); б) А.Т. Иващенко и др.,1981. При этом активность Mg2+ - АТФазы определяли в 50 мМ трис-H2S04 буфере (pH 7,4) содержащем 60 мМ NaCl, 2 мМ АТФ и 2 мМ MgCl2. Активность Na+, K+ - АТФазы измеряли в той же среде, заменяя 15 мМ NaCl на 15 мМ KCl. Ca2+-АТФазную активность определяли, внося в среду 510-4 M CaCl2. Уровень HCO3--АТФазной активности оценивали при замене 30 мМ NaCl на 30 мМ NaHCO3.
Активность АТФаз оценивали по приросту неорганического фосфата после инкубации и выражали в наномолях неорганического фосфата (Фн) отщепленного 1 мг белка в 1 мин.
5. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрическим методом (Кондрашова М.Н. и др., 1965) при длине волны 390нм, и по методу Чена (1957) в модификации А.М. Казеннова и соавт. (1984).
6. Концентрацию белка в гомогенате и субклеточных фракциях определяли методом Lowry et al (1951), и методом Варбурга и Кристиана (Досон Р., 1991), экстинкцию измеряли при длине волны 260 и 280 нм.
7. Белковые фракции сыворотки крови оценивали электрофоретически на мембранах из ацетата целлюлозы «Владипор» МФАС–ОС–1.
8. Полученные в ходе исследований данные подвергались биометрической обработке (Э. Корниш-Боуден, 1983; С.Д. Варфоломеев, 1999; К. Дерффель,1994; К. Геккелер и др., 1994; В.И. Крутов, 1989, Н.Я. Макарова, В.Я. Трофимец, 2002, А.Н. Кутейников, 2008) на ПЭВМ с использованием MS Excel и STATISTICA 6,0.
Достоверность обозначалась: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01, *** - Р < 0,001.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Особенности функционирования АТФазных ферментных систем клеток тканей, органов и субклеточных структур у птиц в зависимости от возраста и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (кроссом), кормлением и скоростью роста
3.1.1. Активность АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров и влияние на неё ионов электролитов и ингибитора (строфантин-К)
Ионы натрия, калия и магния оказывают активирующее действие на активность АТФазы в разных диапазонах концентраций, так максимальная АТФазная активность проявляется при концентрациях ионов: натрия – 115-145, ионов калия – 19-28, ионов магния – 2,0-4,0 ммоль·мл-1. Строфантин-К не оказывает достоверного влияния на АТФазную активность в диапазоне концентраций 0-100 ммоль·л-1 как в среде содержащей ионы Na+ и K+, так и в среде без них. При этом активность АТФазы на 76,5% детерминирована ионами магния, на 96,5% ионами натрия и на 47,6% ионами калия.
Изучение комбинаций оптимальных концентраций этих ионов показало, что максимальная АТФазная активность отмечается в инкубационной среде, содержащей: Na+ - 120 ммоль·мл, К+ - 20 ммоль·мл; Mg2+ - 3,0 ммоль·мл и составляет 9,24±0,23 нмоль Фн ·мг белка-1·мин-1.
Отсюда следует, что ионы натрия играют основную регуляторную роль в активности фермента, что позволяет предположить, что величина транспорта веществ, а, следовательно, и активность АТФазы существенно зависит от количества натрия в плазме крови. Избыток или недостаток этих ионов в кормах цыплят-бройлеров может отражаться на уровне межклеточного обмене веществ, вызывая его существенные нарушения.
3.1.2. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров
У цыплят сут возраста наибольшую активность в цитоплазматических мембранах имели Na+,K+- (12,37±0,13 нмоль Фн мг белка-1·мин-1) и HCO3--АТФазы (12,15±0,13 нмоль Фн мг белка-1·мин-1), в ядрах - HCO3--АТФаза (14,61±0,43 нмоль Фн мг белка-1·мин-1). Физиологическое состояние, обусловленное возрастом цыплят-бройлеров, оказывает влияние на активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов (**). При этом АТФазная активность цитоплазматической мембраны эритроцитов детерминирована ионами Na+ и K+- на 34,5%, Ca2+ - на 12,9% и HCO3- - на 52,3% (*). На АТФазную активность ядер ионы Na+, K+ и Ca2+ не оказывают влияния, а анион HCO3- детерминирует активность на 84,9%. (**)
Следовательно, полученные результаты указывают на то, что цитоплазматические мембраны эритроцитов цыплят-бройлеров содержат Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФазы, а ядра - только HCO3--АТФазу, сходную с F1-фактором, и вероятно участвующую в процессах энергообеспечения эритроцитов. При этом на активность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов оказывает достоверное влияние физиологическое состояние, обусловленное возрастом цыплят-бройлеров.
3.1.3. Влияние кормовых добавок на активность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6»
Физиологическое состояние, обусловленное применением кормовых добавок, оказывает влияние на активность Mg2+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров. С 15 сут возраста она достоверно выше в группах, получавших ПКД, чем в контроле (табл. 2). У цыплят-бройлеров 60 сут возраста активность фермента выше в группах, получавших ПКД и сукцинат, по сравнению с контролем (***). При этом, активность фермента детерминирована возрастом на 73,0% и кормовыми добавками на 12,5% (***).
Таблица 2. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» (n=320)
| АТФаза | 1 (опыт) | 2 (опыт) | 3 (опыт) | 4 (контроль) |
| 15 сут | ||||
| Mg2+- | 10,67±0,23* | 11,27±0,24*** | 9,92±0,25 | 9,93±0,27 |
| Na+,K+- | 13,92±0,11 | 13,91±0,10 | 12,05±0,23*** | 13,69±0,14 |
| Ca2+- | 11,72±0,19** | 11,26±0,13 | 10,34±0,19*** | 11,27±0,10 |
| HCO3-- | 12,38±0,19 | 14,25±0,16*** | 15,23±0,27*** | 12,73±0,37 |
| 60 сут | ||||
| Mg2+- | 13,33±0,32*** | 16,26±0,20*** | 13,28±0,32*** | 14,69±0,20 |
| Na+,K+- | 28,12±0,46*** | 29,05±0,32*** | 26,69±0,47** | 24,93±0,24 |
| Ca2+- | 14,70±0,12 | 16,85±0,22*** | 13,65±0,22*** | 14,71±0,17 |
| HCO3-- | 27,21±0,24*** | 26,90±0,22*** | 25,63±0,36* | 24,85±0,30 |
достоверность по сравнению с контрольной группой
Активность Na+,K+- АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров 15 сут возраста групп, получавших ПКД, не имеет достоверных отличий от контроля, а в группе, получавшей сукцинат, установлено снижение АТФазной активности по сравнению с контролем (***). В 60 сут возрасте активность фермента цыплят-бройлеров, получавших ПКД и сукцинат выше, чем в контрольной группе. Она детерминирована возрастом на 95,6% и кормовыми добавками на 1,9% (***).
Активность Ca2+-АТФазы цыплят-бройлеров 15 сут возраста выше в группе, получавшей ПКД (*), и ниже - в группе, получавшей сукцинат (***), по сравнению с контролем. Совместное применение препаратов не приводит к изменению активности этой АТФазы. В 60 сут возрасте отмечено увеличение активности фермента, в группе, получавшей ПКД и сукцинат и ее снижение в группе, получавшей сукцинат, по сравнению с контролем. (***). Активность фермента детерминирована возрастом на 80,8% и кормовыми добавками на 8,9% (***).
У цыплят-бройлеров 15 сут возраста активность HCO3--АТФазы выше в группах, получавших янтарную кислоту, чем в контроле (***). В 60 сут возрасте активность фермента выше во всех группах опыта, чем в контроле (***), и детерминирована возрастом на 95,6% и кормовыми добавками на 1,2% (***).
Регрессионный анализ позволил установить математическую зависимость активности АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров от их возраста (табл. 3). У цыплят опытных групп, получавшей ПКД, прирост активности происходит более интенсивно по сравнению с другими группами опыта и контролем.
Таблица 3. Уравнения регрессии динамики активности АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)
| Группа | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаза | HCO3--АТФаза |
| 1 (опыт) | y=9,78+0,06x | y=9,19+0,32x | y=10,38+0,07x | y=7,44+0,33x |
| 2 (опыт) | y=9,61+0,11x | y=8,86+0,34x | y=8,68+0,14x | y=10,04+0,28x |
| 3 (опыт) | y=8,80+0,07x | y=7,16+0,33x | y=8,85+0,08x | y=11,77+0,23x |
| 4 (контр.) | y=8,34+0,11x | y=9,94+0,22x | y=9,65+0,08x | y=8,69+0,27x |
Активность Mg2+- и Na+,K+-АТФаз ядер эритроцитов цыплят-бройлеров 15 сут возраста (табл. 4) выше в группах, получавших кормовые добавки, чем в контроле (***). В 60 сут возрасте уровень Mg2+-АТФазы выше в группе, получавшей совместно ПКД и сукцинат, по сравнению с контролем (*). Активность фермента детерминирована возрастом на 67,1% и кормовыми добавками на 5,9% (***).
Кормовые добавки не оказывают достоверного влияния на активность Ca2+-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров 15 и 60 сут возраста, при этом активность фермента детерминирована возрастом на 65% (***).
Таблица 4. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» (n=320)
| АТФаза | 1 (опыт) | 2 (опыт) | 3 (опыт) | 4 (контроль) |
| 15 сут | ||||
| Mg2+- | 5,00±0,06*** | 5,07±0,09*** | 5,12±0,11*** | 4,49±0,11 |
| Na+,K+- | 5,00±0,06*** | 5,07±0,09*** | 5,12±0,11*** | 4,49±0,11 |
| Ca2+- | 4,92±0,25 | 5,16±0,12 | 5,24±0,11 | 5,05±0,06 |
| HCO3-- | 10,99±0,22 | 15,50±0,13*** | 12,85±0,17*** | 10,57±0,25 |
| 60 сут | ||||
| Mg2+- | 6,17±0,14 | 6,34±0,12* | 5,98±0,19 | 5,97±0,16 |
| Na+,K+- | 6,29±0,12 | 6,53±0,19 | 6,18±0,16 | 6,18±0,20 |
| Ca2+- | 6,43±0,17 | 6,73±0,12 | 6,22±0,13 | 6,16±0,19 |
| HCO3-- | 9,81±0,14 | 10,18±0,11** | 9,79±0,18 | 9,46±0,22 |
достоверность по сравнению с контрольной группой
На активность HCO3--АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров существенное влияние оказывает физиологическое состояние, обусловленное возрастом и применением кормовых добавок. Так, с возрастом активности фермента достоверно уменьшается, что можно объяснить снижением метаболической активности ядер эритроцитов. При этом активность фермента детерминирована возрастом на 45% (***). Активность HCO3--АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров 15 и 60 сут возраста достоверно выше в группах, получавших янтарную кислоту, по сравнению с контролем (**).
Анализ математической модели зависимости активности АТФаз ядер эритроцитов от возраста цыплят-бройлеров (табл. 5) показывает более интенсивную возрастную динамику у CO3-- и Ca2+-АТФаз цыплят группы, получавшей совместно ПКД и сукцинат, по сравнению с другими группами опыта и контролем.
Таблица 5. Уравнения регрессии динамики активности АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)
| Группа | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаза | HCO3--АТФаза |
| 1 (опыт) | y=4,61+0,03x | y=4,61+0,03x | y=4,42+0,03x | y=11,38-0,03x |
| 2 (опыт) | y=4,65+0,03x | y=4,65+0,03x | y=4,63+0,04x | y=17,27-0,12x |
| 3 (опыт) | y=4,84+0,02x | y=4,84+0,02x | y=4,91+0,02x | y=13,87-0,07x |
| 4 (контр.) | y=4,00+0,03x | y=4,00+0,03x | y=4,68+0,02x | y=10,94-0,02x |
Двухфакторный дисперсионный анализ показывает, что активность АТФаз цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов в большей степени детерминирована возрастом цыплят-бройлеров (43,3-94,8%, **). При этом на активность АТФаз цитоплазматических мембран наибольшее влияние оказывает ПКД, на активность АТФаз ядер - совместное применение ПКД и сукцината, (33,5%, **).
Следовательно, физиологическое состояние, обусловленное возрастом и применением кормовых добавок, приводит к росту активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6». При этом активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- АТФаз ядер также повышается, а у HCO3--АТФазы - понижается.
3.1.4. Влияние кормовых добавок на активность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA»
На величину активности АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов существенное влияние оказывает физиологическое состояние, обусловленное применением кормовых добавок (табл.6). Активность АТФаз в группах, получавших ПКД, выше, чем в контрольной группе (*).
Таблица 6. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA» (n=160)
| АТФаза | 1 (опыт) | 2 (опыт) | 3 (опыт) | 4 (контроль) |
| 10 сут | ||||
| Mg2+- | 10,39±0,08*** | 10,02±0,14** | 8,71±0,11*** | 9,46±0,13 |
| Na+,K+- | 12,08±0,06*** | 11,75±0,07*** | 11,05±0,09 | 11,09±0,11 |
| Ca2+- | 11,11±0,16*** | 11,00±0,09*** | 10,56±0,09** | 10,23±0,05 |
| HCO3-- | 13,48±0,08** | 13,24±0,05* | 12,97±0,43 | 12,73±0,20 |
| 20 сут | ||||
| Mg2+- | 12,61±0,20*** | 12,53±0,38*** | 10,54±0,11 | 10,51±0,16 |
| Na+,K+- | 15,16±0,11*** | 14,53±0,12*** | 12,69±0,09*** | 12,22±0,09 |
| Ca2+- | 14,25±0,13*** | 13,93±0,21*** | 12,59±0,13*** | 11,57±0,15 |
| HCO3-- | 17,27±0,12*** | 17,48±0,14*** | 15,63±0,12*** | 14,91±0,09 |
| 30 сут | ||||
| Mg2+- | 13,39±0,11*** | 12,94±0,10*** | 11,33±0,15* | 10,93±0,15 |
| Na+,K+- | 15,87±0,10*** | 15,04±0,14*** | 13,16±0,12* | 13,63±0,16 |
| Ca2+- | 15,40±0,12*** | 15,22±0,11*** | 13,19±0,12*** | 12,32±0,11 |
| HCO3-- | 21,70±0,13*** | 21,31±0,13*** | 17,94±0,11*** | 16,89±0,15 |
| 40 сут | ||||
| Mg2+- | 15,39±0,13*** | 14,89±0,14*** | 11,78±0,15** | 12,74±0,26 |
| Na+,K+- | 17,40±0,17*** | 16,88±0,20*** | 13,97±0,17* | 14,51±0,20 |
| Ca2+- | 16,40±0,15*** | 16,13±0,14*** | 14,71±0,18*** | 13,53±0,25 |
| HCO3-- | 27,47±0,08*** | 27,24±0,19*** | 23,37±0,19* | 22,79±0,23 |
достоверность по сравнению с контрольной группой
Двухфакторным дисперсионным анализом влияния возраста и кормовых добавок на активность Mg2+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров установлено, что она детерминирована возрастом на 59% (***) и кормовыми добавками на 29% (***). Активность Na+,K+-АТФазы детерминирована возрастом на 62,2% (***) и кормовыми добавками на 29,2% (***). Активность Ca2+-АТФазы детерминирована возрастом на 67,8% (***) и кормовыми добавками на 23,8% (***). Активность HCO3--АТФазы детерминирована возрастом на 87,6% (***) и кормовыми добавками на 8,5% (***).
С возрастом отмечается более интенсивный прирост активности Na+,K+- и HCO3--АТФаз у цыплят опытных групп, получавших ПКД (табл. 7).
Таблица 7. Уравнения регрессии динамики активности АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA» (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)
| Группа | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаза | HCO3--АТФаза |
| 1 (опыт) | y=8,95+0,15X | y=10,71+0,16X | y=9,69+0,16X | y=8,05+0,44X |
| 2 (опыт) | y=8,88+0,14X | y=10,30+0,16X | y=9,67+0,16X | y=7,95+0,44X |
| 3 (опыт) | y=7,94+0,10X | y=10,29+0,09X | y=9,36+0,13X | y=9,06+0,31X |
| 4 (контр.) | y=8,27+0,10X | y=9,90+0,11X | y=9,18+0,10X | y=8,75+0,29X |
Физиологическое состояние, обусловленное возрастом, приводит к повышению активности Mg2+-, Na+,K+- и Ca2+-АТФаз ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA», и к ее снижению у HCO3--АТФазы (табл.8).
Таблица 8. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA» (n=160)
| АТФаза | 1 (опыт) | 2 (опыт) | 3 (опыт) | 4 (контроль) |
| 10 сут | ||||
| Mg2+- | 4,49±0,10 | 4,51±0,07 | 4,45±0,08 | 4,43±0,07 |
| Na+,K+- | 4,55±0,10 | 4,54±0,06 | 4,65±0,12 | 4,47±0,11 |
| Ca2+- | 4,60±0,12 | 4,52±0,09 | 4,59±0,08 | 4,49±0,12 |
| HCO3-- | 10,15±0,11 | 14,31±0,08*** | 12,07±0,13*** | 10,05±0,07 |
| 20 сут | ||||
| Mg2+- | 5,08±0,05*** | 5,16±0,06*** | 5,12±0,07*** | 4,60±0,06 |
| Na+,K+- | 5,10±0,07*** | 5,13±0,15** | 5,12±0,20* | 4,61±0,10 |
| Ca2+- | 5,28±0,09*** | 5,43±0,08*** | 5,30±0,11*** | 4,81±0,08 |
| HCO3-- | 9,56±0,11 | 12,90±0,16*** | 10,44±0,13*** | 9,53±0,08 |
| 30 сут | ||||
| Mg2+- | 6,32±0,10*** | 6,62±0,07*** | 6,28±0,08*** | 5,84±0,06 |
| Na+,K+- | 6,38±0,11** | 6,39±0,11** | 5,97±0,07 | 5,95±0,07 |
| Ca2+- | 6,68±0,12*** | 6,93±0,13*** | 6,47±0,12** | 6,16±0,08 |
| HCO3-- | 9,25±0,11 | 12,08±0,10*** | 9,82±0,09* | 9,50±0,11 |
| 40 сут | ||||
| Mg2+- | 7,01±0,08 | 7,53±0,07* | 6,95±0,17 | 7,05±0,17 |
| Na+,K+- | 6,91±0,10 | 7,46±0,09* | 7,02±0,19 | 7,09±0,14 |
| Ca2+- | 7,32±0,10 | 7,77±0,06** | 7,39±0,12 | 7,40±0,09 |
| HCO3-- | 8,64±0,10* | 10,22±0,15*** | 9,35±0,18* | 8,97±0,13 |
достоверность по сравнению с контрольной группой
Активность Mg2+-АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров 10, 20, 30 и 40 сут возраста групп опыта, получавших кормовые добавки, выше, чем в контроле (*).
Активности Na+,K+- и Ca2+-АТфаз ядер эритроцитов цыплят-бройлеров не имеет достоверных отличий от активности Mg2+-АТФазы в изучаемые возрастные периоды во всех группах опыта.
Для Mg2+-, Na+,K+ и Ca2+-АТФаз установлена сходная динамика возрастной активности, несколько отличающаяся по группам опыта. При этом наибольший прирост активности ферментов отмечен в группах, получавших ПКД (табл. 9).
Таблица 9. Уравнения регрессии динамики активности АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA» (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)
| Группа | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаз | HCO3--АТФаз |
| 1 (опыт) | y=3,48+0,08X | y=3,54+0,08X | y=3,46+0,09X | y=10,60-0,04X |
| 2 (опыт) | y=3,19+0,10X | y=3,23+0,10X | y=3,27+0,11X | y=15,67-0,12X |
| 3 (опыт) | y=3,47+0,08X | y=3,46+0,08X | y=3,44+0,09X | y=12,77-0,09X |
| 4 (контр.) | y=3,18+0,08X | y=3,23+0,08X | y=3,13+0,10X | y=10,40-0,03X |
Активность HCO3--АТФазы имеет отрицательную возрастную динамику, особенно интенсивную в опытных группах, получавших сукцинат (*).
Двухфакторный дисперсионный анализ возрастной динамики активности АТФаз цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов показал, что активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз в большей степени зависят от возраста и в меньшей степени от кормовых добавок.
Отсюда, физиологическое состояние, обусловленное возрастом и применением кормовых добавок, приводит к росту активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA». При этом активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- АТФаз ядер также повышается, а у HCO3--АТФазы - понижается.
Сравнительный дисперсионный анализ кроссов «ISA» и «Бройлер-6» показывает, что детерминация возрастом более выражена у кросса «Бройлер-6», а кормовыми добавками у кросса «ISA».
Таким образом, на активность Mg2+-, Na+,K+- и Ca2+- и HCO3--АТФаз цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» оказывает влияние физиологическое состояние, обусловленное применением кормовых добавок, возрастом и кроссом.
3.1.5. АТФазная активность тканей и органов цыплят бройлеров
АТФазная активность неодинакова в различных тканях. Изученные нами объекты по убыванию активности можно расположить в следующий ряд: почкипеченьэритроцитыскелетные и сердечные мышцы. Физиологическое состояние, обусловленное возрастом, приводит к росту активности АТФаз тканей и органов. Наибольшие изменения в этом отношении отмечены в почках, далее следует печень и эритроциты и в меньшей степени такие сдвиги наблюдаются в мышцах.
АТФазная активность тканей и органов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» «ISA» имеет сходную динамику и находится в зависимости от состава рациона, что подтверждается уравнениями регрессии (табл.10,11).
Таблица 10. Уравнения регрессии активности АТФазы тканей и органов цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6» (у - активность АТФазы, Х - возраст цыплят в сут)
| Группа | Печень | Почки | Мышечная ткань | Сердце |
| 1 | y=5,94+0,10x | y=7,34+0,03x | y=6,81+0,07x | y=6,76+0,05x |
| 2 | y=5,90+0,10x | y=7,27+0,03x | y=6,75+0,07x | y=7,00+0,05x |
| 3 | y=5,95+0,08x | y=7,23+0,03x | y=6,73+0,07x | y=6,66+0,11x |
| 4 | y=5,90+0,10x | y=7,16+0,03x | y=6,86+0,06x | y=6,46+0,12x |
Таблица 11. Уравнения регрессии активности АТФазы тканей и органов цыплят-бройлеров кросса «ISA» (у - активность АТФазы, Х - возраст цыплят в сут)
| Группа | Печень | Почки | Мышечная ткань | Сердце |
| 1 | y=5,94+0,10X | y=7,34+0,03X | y=6,81+0,07X | y=7,69+0,09X |
| 2 | y=5,90+0,09X | y=7,27+0,03X | y=6,75+0,07X | y=7,66+0,09X |
| 3 | y=5,95+0,09X | y=7,23+0,03X | y=6,73+0,07X | y=6,66+0,11X |
| 4 | y=5,89+0,09X | y=7,16+0,03X | y=6,86+0,06X | y=6,46+0,12X |
Рост активности АТФазы в гепатоцитах цыплят опытных групп, получавших ПКД, происходит более интенсивно, чем в контрольной группе и группе, получавшей сукцинат, что можно объяснить тем, что ПКД имеет меньшую молекулярную массу, и вследствие этого более интенсивно всасываются в кишечнике, достигает печени и активизирует в ней метаболические процессы.
В почках и мышцах рост активности АТФазы происходит более интенсивно в группах получавших ПКД и сукцинат.
В сердечной мышце наиболее интенсивный рост активности АТФазы происходит в контрольной группе и группе, получавшей сукцинат.
Двухфакторный дисперсионный анализ влияния физиологического состояние, обусловленного применением кормовых добавок и возрастом показывает, что детерминация АТФазной активности тканей и органов возрастом более выражена у кросса «Бройлер-6», а кормовыми добавками у кросса «ISA».
Анализ полученных результатов показывает, что активности АТФаз тканей и органов цыплят-бройлеров зависит от их физиологическое состояние, обусловленное возрастом, применением кормовых добавок и кроссом, и имеет определенное сходство с аналогичными показателями для цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов.
3.1.6. Скорость роста цыплят-бройлеров и ее связь с активностью АТФаз цитоплазматических мембран и ядер эритроцитов
Динамика прироста живой массы птицы является интегральным показателем ее физиологического состояния и уровня метаболических процессов.
Абсолютная масса цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» за период опыта увеличивается (табл. 12). Наибольший прирост живой массы у цыплят-бройлеров отмечен в группах, получавших ПКД, что вероятно, связано с тем, что белок ПКД находится в биологически более доступной форме и легче всасывается и транспортируется кровью, а наименьший - в опытной группе 3, получавшей сукцинат, активирующей процессы катаболизма.
На скорость роста, оказывает влияние физиологическое состояние цыплят-бройлеров, обусловленное кроссом. При этом она существенно выше у цыплят-бройлеров кросса «ISA».
Таблица 12. Уравнения регрессии прироста живой массы цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» (у - живая масса, г; x - возраст цыплят, сут)
| Кросс | «Бройлер-6» | «ISA |
| 1 (опыт) | y=-171,68+30,81x | y=-182,80+54,76x |
| 2 (опыт) | y=-174,02+30,21x | y=-176,34+53,20x |
| 3 (опыт) | y=-158,56+27,12x | y=-155,76+48,86x |
| 4 (контроль) | y=-157,41+28,38x | y=-159,32+49,75x |
Корреляционный анализ (табл. 13) показывает, что при увеличении живой массы цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» активность АТФаз ядер и цитоплазматических мембран также возрастает, за исключением HCO3--АТФазы ядер, активность, которой наоборот снижается (***).
Таблица 13. Коэффициенты корреляции активности АТФаз эритроцитов и живой массы цыплят-бройлеров
| АТФаза | Mg2+- | Na+,K+- | Ca2+- | HCO3-- |
| Кросс «Бройлер-6» | ||||
| Цитоплазматическая мембрана | ||||
| 1 (опыт) | 0,866*** | 0,991*** | 0,963*** | 0,996*** |
| 2 (опыт) | 0,969*** | 0,996*** | 0,987*** | 0,996*** |
| 3 (опыт) | 0,899*** | 0,990*** | 0,951*** | 0,985*** |
| 4 (контроль) | 0,959*** | 0,996*** | 0,978*** | 0,987*** |
| Ядра | ||||
| 1 (опыт) | 0,889*** | 0,927*** | 0,780*** | -0,753*** |
| 2 (опыт) | 0,901*** | 0,862*** | 0,918*** | -0,992*** |
| 3 (опыт) | 0,705*** | 0,809*** | 0,816*** | -0,950*** |
| 4 (контроль) | 0,884*** | 0,883*** | 0,810*** | -0,645*** |
| АТФаза | Mg2+- | Na+,K+- | Ca2+- | HCO3-- |
| Кросс «ISA» | ||||
| Цитоплазматическая мембрана | ||||
| 1 (опыт) | 0,951*** | 0,910*** | 0,878*** | 0,989*** |
| 2 (опыт) | 0,898*** | 0,927*** | 0,885*** | 0,990*** |
| 3 (опыт) | 0,832*** | 0,883*** | 0,928*** | 0,978*** |
| 4 (контроль) | 0,896*** | 0,906*** | 0,907*** | 0,983*** |
| Ядра | ||||
| 1 (опыт) | 0,928*** | 0,903*** | 0,910*** | -0,845*** |
| 2 (опыт) | 0,950*** | 0,943*** | 0,938*** | -0,961*** |
| 3 (опыт) | 0,905*** | 0,878*** | 0,931*** | -0,831*** |
| 4 (контроль) | 0,930*** | 0,919*** | 0,942*** | -0,759*** |
Отсюда следует, что у цыплят-бройлеров существует взаимосвязь активности АТФаз эритроцитов со скорость прироста живой массы.
3.2. Особенности функционирования АТФазных ферментных систем эритроцитов свиней в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и физиологического состояния
3.2.1. Влияние строфантина-G на АТФазную активность эритроцитов свиней
Физиологическое состояние, обусловленное возрастом, приводит к снижению активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы, Mg2+-АТФазы и Na+,K+-АТФазы эритроцитов свиней (рис. 4). Корреляционный анализ показывает сильную отрицательную связь активности АТФаз с возрастом животных: у Mg2+,Na+,K+-АТФазы - -0,78 (**); Mg2+-АТФазы - -0,82 (**); Na+,K+-АТФазы - -0,56 (**). Это, вероятно связано с тем, что с возрастом животных отмечается снижение интенсивности метаболических процессов в организме.
Регрессионным анализом установлено, что наибольшее возрастное снижение активности наблюдается у Mg2+-АТФазы (y=5,27-0,054x).
С целью выявления степени влияния строфантина-G на активность АТФазы эритроцитов свиней был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Независимым фактором при этом служили возраст (фактор А) и наличие в среде инкубации строфантина- G (фактор Б). За нулевую точку отсчета принимали активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы. Дисперсионный анализ показывает, что активность АТФазы детерминирована на 9,15% возрастом и на 87,34% строфантином-G (*).
Рис. 4. Влияние строфантина-G на динамику АТФазной активности эритроцитов свиней (M±m)
Таким образом, физиологическое состояние, обусловленное возрастом животных, оказывает влияние на активность транспортных АТФаз на 9,15%. При этом наибольшее возрастное снижение активности наблюдается у Mg2+-АТФазы.
3.2.2. Влияние ионов натрия и калия на АТФазную активность эритроцитов свиней
Максимальная активность фермента отмечается при концентрации калия - 15-20 ммоль·л-1(3,65±0,08, нмоль Фн/мг белка в мин) и концентрации натрия - 130-150 ммоль·л-1 (4,32±0,10, нмоль Фн/мг белка в мин).
Для определения степени влияния ионов на активность АТФазы проведен однофакторный дисперсионный анализ, который показывает, что ионы натрия детерминируют активность фермента на 52,0%, а ионы калия на 45,8% (*).
Следовательно, основную регуляторную роль в активности АТФазы эритроцитов свиней играют ионы натрия и калия в различных диапазонах концентраций.
3.2.3. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов свиней
Наряду с определением активности Mg2+,Na+,K+-АТФазы, Mg2+-АТФазы и Na+,K+-АТФаз эритроцитов свиней с использованием строфантина-G, проведено определение активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз в средах различного ионного состава (табл. 14).
Физиологическое состояние, обусловленное возрастом животных, приводит к снижению активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов свиней (**), что связано с возрастными перестройками мембраны этих клеток, так активности Mg2+-АТФазы эритроцитов свиней описывается уравнением: y=5,0833-0,0597x; Na+,K+-АТФазы - y=7,009-0,0783x, Ca2+-АТФазы - y=5,2368-0,0664x и HCO3--АТФазы - y=7,8382-0,0768x. При этом активность Mg2+-АТФазы детерминирована возрастом на 71,2%, Na+,K+-АТФазы - на 73,5%, Ca2+-АТФазы - на 69,7% и HCO3--АТФазы - на 73,6% (***).
Таблица 14. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) эритроцитов свиней (n=120)
| Возраст, мес | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаза | HCO3--АТФаза |
| 2 | 5,13±0,08 | 7,15±0,15** | 5,19±0,16 | 7,90±0,06** |
| 6 | 4,67±0,11 | 6,60±0,06** | 4,90±0,07 | 7,38±0,07** |
| 12 | 4,15±0,12 | 5,83±0,18** | 4,18±0,15 | 6,52±0,20** |
| 24 | 3,76±0,12 | 5,38±0,12** | 3,75±0,10 | 6,18±0,16** |
достоверность по сравнению с активностью Mg2+-АТФазы
Отсюда следует, что на активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов свиней оказывает влияние физиологическое состояние, обусловленное возрастом животных, особенно сильно проявляющееся в отношении Na+,K+- и HCO3--АТФаз.
3.3. Особенности функционирования АТФазных ферментных систем эритроцитов крупного рогатого скота в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой) и физиологическим созреванием
3.3.1. Влияние строфантина-G на АТФазную активность эритроцитов
Физиологическое состояние, обусловленное возрастом животных, приводит к снижению активности Mg2+,Na+,K+-, Mg2+- и Na+,K+-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород (рис. 6, 7). При этом у животных черно-пестрой породы уровень активности Mg2+,Na+,K+- и Na+,K+-АТФаз выше, чем у симментальской породы, что подтверждается данными корреляционного и регрессионного анализов (табл. 15). У животных черно-пестрой породы установлена более сильная корреляционная зависимость активности ферментов от возраста, по сравнению с симментальской породой.
С целью выявления степени влияния строфантина-G на активность АТФазы эритроцитов крупного рогатого был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Независимым фактором при этом служили возраст (фактор А) и наличие в среде инкубации строфантина-G (фактор Б). За нулевую точку отсчета принимали активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы.
Рис. 6. Возрастная динамика активности АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы (M±m)
Рис. 7. Возрастная динамика активности АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы (M±m)
Таблица 15. Показатели корреляции и регрессии активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота
| Показатель | Mg2+,Na+,K+-АТФаза | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза |
| Симментальская порода | |||
| Коэффициент возрастной корреляции | -0,69473* | -0,57335* | -0,31382* |
| Уравнение регрессии | y=3,07-0,03*x | y=1,99-0,02*x | y=1,07-0,01*x |
| Черно-пестрая порода | |||
| Коэффициент возрастной корреляции | -0,75499* | -0,60366* | -0,55524* |
| Уравнение регрессии | y=3,24-0,03*x | y=1,92-0,01*x | y=1,32-0,01*x |
Дисперсионный анализ показывает, что активность АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы детерминирована на 3,5% возрастом и на 90,5% строфантином-G (*), а черно-пестрой - на 3,2% возрастом и на 92,8% строфантином-G (*).
Для выявления влияния физиологического состояния крупного рогатого скота, обусловленного возрастом и породой на активность Mg2+,Na+,K+-, Mg2+- и Na+,K+-АТФаз эритроцитов проведен двухфакторный дисперсионный анализ (табл.16). Так, активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы детерминирована возрастом на 56,1% и породой - на 8,6%. Активность Mg2+-АТФазы детерминирована возрастом на 37,4%, при этом влияние породы не выявлено. Активность Na+,K+-АТФазы детерминирована возрастом на 19,3% и породой - на 15,7%.
Таблица 16. Коэффициенты детерминации влияния возраста и породы крупного рогатого скота на активность АТФаз эритроцитов
| АТФаза | Mg2+,Na+,K+- | Mg2+- | Na+,K+- |
| Возраст (А) | 0,561** | 0,374** | 0,193** |
| Порода (Б) | 0,086** | 0,000 | 0,157** |
| А+Б | 0,004 | 0,034 | 0,014 |
Таким образом, на активность Mg2+,Na+,K+-, Mg2+- и Na+,K+-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота существенное влияние оказывает физиологическое состояние, обусловленное возрастом и породой. При этом наибольшие породные отличия выявлены для Na+,K+-АТФазы, что, вероятно, связано с разным уровнем электролитного обмена (Na+ и K+) у животных симментальской и черно-пестрой пород.
Снижения активности АТФаз эритроцитов животных симментальской и черно-пестрой пород с возрастом можно объяснить тем, что у физиологически зрелых телят с возрастом происходит снижение интенсивности энергетического обмена, функционального напряжения систем кровообращения, дыхания, и др., что в свою очередь связано с завершением структурно-функционального становления органов и механизмов регуляций.
3.3.2. Влияние ионов натрия и калия на АТФазную активность эритроцитов крупного рогатого скота
Максимальная активность фермента отмечается при концентрации калия - 15-30 ммоль·л-1 и натрия - 100-150 ммоль·л-1. У животных симментальской породы ионы натрия детерминируют активность фермента на 82,2%, калия - на 67,8% (*); у черно-пестрой породы - ионы натрия - на 85,9%, калия - на 87,0% (*). При этом установлены определенные породные отличия, составляющие для натрия 13,2% и для калия 4,2% (**).
Следует отметить, что на активность АТФазы эритроцитов крупного рогатого скота ион натрия оказывает большее влияние, чем ион калия. Во влиянии ионов натрия и калия установлены определенные породные отличия, вероятно связанные с различным уровнем электролитного обмена у животных симментальской и черно-пестрой пород.
3.3.3. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы.
Наряду с определением активности Mg2+,Na+,K+-АТФазы, Mg2+-АТФазы и Na+,K+-АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота с использованием строфантина-G, проведено определение активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз в средах различного ионного состава. По активности изучаемые ферменты можно расположить в следующей убывающей последовательности: HCO3--АТФаза, Na+,K+-АТФаза, Ca2+-АТФаза и Mg2+-АТФаза (табл. 17). При этом активность Na+,K+- и HCO3--АТФаз выше активности Mg2+-АТФаз во всех возрастных периодах (**).
Таблица 17. Активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз (M±) эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы (n=120)
| Возраст, мес | Mg2+-АТФаза | Na+,K+-АТФаза | Ca2+-АТФаза | HCO3--АТФаза |
| Симментальская порода | ||||
| 6 | 2,24±0,06 | 3,11±0,04** | 2,37±0,05 | 3,26±0,05** |
| 12 | 1,92±0,03 | 2,42±0,05** | 1,98±0,04 | 2,98±0,06** |
| 24 | 1,63±0,03 | 2,27±0,04** | 2,10±0,04* | 2,36±0,04** |
| Черно-пестрая порода | ||||
| 6 | 2,37±0,07 | 3,29±0,06** | 2,42±0,07 | 3,41±0,06** |
| 12 | 2,07±0,03 | 2,53±0,04** | 2,11±0,03 | 3,18±0,04** |
| 24 | 1,86±0,04 | 2,37±0,03** | 1,91±0,04 | 2,47±0,03** |
достоверность по сравнению с активностью Mg2+-АТФазы
На активность АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота оказывает влияние физиологическое состояние, обусловленное возрастом и породой животных. Так, у животных симментальской породы, активность Mg2+-АТФазы детерминирована возрастом на 78,9%; Na+,K+-АТФазы на – 88,8%; Ca2+-АТФазы на – 63,3%; HCO3--АТФазы на – 86,6% (***), а у черно-пестрой породы - активность Mg2+-АТФазы - на 67,5%; Na+,K+-АТФазы - на 89,9%; Ca2+-АТФазы - на 65,2%; HCO3--АТФазы - на – 89,6% (***). При этом активность Mg2+-АТФазы детерминирована породой на 9,6%; Na+,K+-АТФазы - на 2,6%; и HCO3--АТФазы - на 3,2% (**). Влияние породы на активность Ca2+- АТФазы не выявлено.
Следовательно, детерминация возрастом активности Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов более выражена у животных черно-пестрой породы.
Для более глубокого понимания влияния возраста и физиологического состояния крупного рогатого скота, связанного с породными особенностями, на активность АТФаз эритроцитов проведен регрессионный анализ (рис. 10, 11). Полученные математические модели показывают, что активность Mg2+, -Na+,K+- и Ca2+- и HCO3--АТФаз у молодых животных черно-пестрой породы достоверно выше, чем у симментальской породы, что говорит об их более высоком уровне обмена веществ и энергии, однако у животных черно-пестрой породы интенсивность снижения активности Na+,K+- и Ca2+- и HCO3--АТФаз незначительно выше, чем у симменталов.
Анализ полученных результатов позволяет 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.
Рис. 10. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота симментальской породы
Рис. 12. Регрессионный анализ возрастной динамики активности АТФаз эритроцитов крупного рогатого скота черно-пестрой породы
ВЫВОДЫ
1. Вид животных (птицы, свиньи и крупный рогатый скот), в зависимости от возраста (фаз постнатального онтогенеза) и физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (породой, кроссом), кормлением, физиологическим созреванием, продуктивностью и скоростью роста, определяет своеобразие активности транспортных АТФазных ферментных систем клеток тканей, органов и субклеточных структур.
1.1. У цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6» активность АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов детерминирована возрастом: Mg2+-АТФазы на 59,2-73,0%, Na+,K+-АТФаза на 62,1-95,6%, Ca2+-АТФаза на 67,8-80,8% и HCO3--АТФаза на 87,6-95,6%. Активность ядерных АТФаз детерминирована возрастом на 90,0-67,1% - Mg2+-АТФазы, 86,1-70,9% - Na+,K+-АТФазы, 90,8-65,0% - Ca2+-АТФазы и HCO3--АТФазы – на 29,1-44,8%.
1.2. У свиней активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз мембран эритроцитов зависит от возраста: наибольшее снижение для Na+,K+-, и HCO3--АТФаз эритроцитов. Активность Mg2+-АТФазы детерминирована возрастом на 71,2%, Na+,K+-АТФазы на – 73,5%, Ca2+-АТФазы на – 69,7% и HCO3--АТФазы на – 73,6% (***).
1.3. С возрастом крупного рогатого скота активность Mg2+-, Na+,K+-, Ca2+- и HCO3--АТФаз эритроцитов достоверно снижается. Активность Mg2+-АТФазы детерминирована возрастом на 66,1%, Na+,K+-АТФазы на – 86,8%, Ca2+-АТФазы на – 55,9% и HCO3--АТФазы на – 85,2% (***)
Динамика активности АТФаз у симментальской и черно-пестрой пород имеет определенные отличия. Активность Mg2+-АТФазы детерминирована породой на 9,6%, Na+,K+-АТФазы на – 2,6% и HCO3--АТФазы на – 3,2% (***) влияние породы на активность Ca2+-АТФазы не установлено.
2. Активность АТФазных ферментных систем эритроцитов цыплят-бройлеров специфична по отношению концентраций ионов натрия, калия и магния. Так, наибольшее активирующее влияние на АТФазную активность проявляется при концентрациях ионов: натрия – 115-145, ионов калия – 19-28, ионов магния – 2,0-4,0 ммоль·мл-1. При этом активность АТФазы на 76,5% детерминирована ионами магния, на 96,5% ионами натрия и на 47,6% ионами калия. Максимальная АТФазная активность отмечалась в инкубационной среде, содержащей ионы: Na+ - 120 ммоль·мл, К+ - 20 ммоль·мл; Mg2+ - 3,0 ммоль·мл и составляла 9,24±0,23 нмоль Фн ·мг белка-1·мин-1. На активность АТФазы не оказывает влияния специфический ингибитор – строфантин-К в диапазоне концентраций 0-100 ммоль·л-1 в среде содержащей ионы Na+ и К+, так и в среде без них.
3. АТФазы, локализованные в ядерных и цитоплазматических мембранах эритроцитов цыплят-бройлеров имеют определенные различия. Так, ионы Na+ и K+ детерминируют АТФазную активность цитоплазматических мембран на 97%, ионы Ca2+ - на 87% и HCO3- анион - на 96% с высокой степенью достоверности. Активность АТФазы ядер не зависела от наличия в среде инкубации ионов Na+, K+ и Ca2+ (P>0,05) и была детерминирована ионами HCO3- на 96% (P<0,01).
4. Кормовые добавки (пептидная кормовая добавка и сукцинат) оказывают существенное влияние на активность АТФаз ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кросса «ISA»и «Бройлер-6», и таким образом на физиологические процессы, обеспечивающие скорость роста.
5. Различные ткани и органы цыплят-бройлеров своеобразны по уровню АТФазной активности. По уровню возрастания АТФазной активности они располагаются в следующий ряд: почкискелетные и сердечные мышцыпечень. У цыплят кроссов «ISA» и «Бройлер-6» установлена сходная возрастная динамика активности фермента тканей и органов. С возрастом цыплят активность АТФазы увеличивается: наибольшие изменения отмечены в печени, сердце и мышечной ткани и в меньшей степени - в почках.
6. Динамика АТФазной активности тканей и органов цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6» зависит от применяемых добавок (ПКД и сукцинат) - наибольший рост активности АТФазы в печени, почках и мышцах цыплят, получавших ПКД и в сердечной мышце, получавших сукцинат; имеет кроссовые и возрастные отличия - детерминация возрастом более выражена у кросса «Бройлер-6», а кормовыми добавками у кросса «ISA».
7. Кормовые добавки (ПКД и сукцинат) оказывают стимулирующее влияние на физиологические процессы, обеспечивающие скорость роста. Наибольший прирост живой массы цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6» отмечен в группах, получавших ПКД, а наименьший - в группе, получавшей сукцинат; скорость роста цыплят-бройлеров кросса «ISA» существенно выше у цыплят-бройлеров кросса «Бройлер-6».
8. Скорость роста цыплят-бройлеров кроссов «ISA» и «Бройлер-6» имеет достоверную сильную корреляционную связь с активностью АТФаз цитоплазматических и ядерных мембран эритроцитов.
9. На активность АТФазы эритроцитов свиней существенное влияние оказывает специфический ингибитор (строфантин-G), который детерминировал активность фермента на 87,34%. Активность АТФазы зависела от физиологического состояния, возраста - на 9,15%. При этом активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы, Mg2+-АТФазы и Na+,K+-АТФазы эритроцитов свиней с возрастом снижалась.
10. Максимальная активность АТФазы эритроцитов свиней отмечается при концентрации ионов калия - 15-20 ммоль·л-1 и концентрации ионов натрия - 130-150 ммоль·л-1. Ионы натрия детерминируют активность фермента на 52,0%, а ионы калия - на 45,8% (*).
11. Возраст крупного рогатого скота оказывает влияние на активность общей АТФазы эритроцитов на 56,1%, физиологическое состояние, обусловленное породой - на 8,6%. Активность Mg2+-АТФазы (уабаин нечувствительная компонента) детерминирована возрастом на 37,4%, при этом влияние породы выявлено не было. Активность Na+,K+-АТФазы (уабаин чувствительной компоненты) определена возрастом на 19,3% и породой - на 15,7%.
12. У крупного рогатого скота активность АТФазы детерминирована на 90,5-92,5% строфантином-G (*). Ионы Na+ детерминировали АТФазную активность эритроцитов крупного рогатого скота на 72,2%, ионы K+ - на 34,2%. При этом породные особенности животных оказывали влияние на Na+-чувствительную компоненту АТФазы на 13,2% и на K+-чувствительную компоненту - на 4,2% с высокой степенью достоверности.
13. Изучением скорости активного и пассивного переноса веществ, продуктов гидролиза ПКД через стеку кишечника установлено, что скорость переноса веществ на 71% (*) детерминирована временем опыта и на 27% (*) добавлением в раствор энергетических метаболитов.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Рекомендуется широкое использование в бройлерном птицеводстве протеиновой кормовой добавки из отходов кожевенного производства для восполнения в растительных рационах дефицита кормового белка.
2. Установленные биохимические тесты (показатели активности транспортных АТФазных насосов) рекомендуется применять для оценки метаболического состояния, физиологических процессов и функций в организме цыплят-бройлеров, свиней и крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой пород в практической и научно-исследовательской работе.
3. Научные разработки и выводы работы рекомендуются к использованию при написании учебных пособий и методических указаний по физиологии, биохимии и кормлению сельскохозяйственных животных, по скотоводству, свиноводству и птицеводству для студентов вузов по агробиологическим специальностям.
4. Материалы диссертации внедрены в сельскохозяйственные предприятия разных типов и форм собственности Курской области, используются в учебном процессе в изучении курсов «Физиология» и «Биохимия», в ФГОУ ВПО «Курский институт социального образования (филиал) РГСУ», ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии».
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
I. Монографии и статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ
- Мосягин В.В. Биохимические механизмы активного транспорта, метаболизма белка и энергии в организме птиц / В.В. Мосягин // Монография. - Курск. ин-т социального образования (филиал) РГСУ. – Курск, 2007. – 155 с.
- Мосягин В.В. Технологические аспекты производства кормовой добавки из отходов кож и оценки ее влияния на физиологическое состояние цыплят-бройлеров / Ю.В. Фурман, В.В. Мосягин, В.И. Максимов // Монография. - Курск. ин-т социального образования (филиал) РГСУ. – 2011. – 220 с.
- Мосягин В.В. Влияние пептидной кормовой добавки из отходов кожевенного производства и сукцината натрия на активность АТФаз ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов, биохимические показатели крови и продуктивность цыплят- бройлеров / В.В. Мосягин // Научный журнал КубГАУ - Краснодар: КубГАУ, 2008. - №35(1). - Шифр Информрегистра: 0420800012/0013. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/
- Мосягин В.В. Особенности функционирования АТФаз эритроцитов цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Научный журнал КубГАУ - Краснодар: КубГАУ, 2008. - №35(1). - Шифр Информрегистра: 0420800012/0012. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/
- Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз мембран эритроцитов цыплят при скармливании ПКД / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - СПб., 2009. - №4. - С. 28-29.
- Мосягин В.В. Активность АТФаз цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров при скармливании кормовых добавок / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Ветеринарная медицина. – М., 2009. –№ 4. – С. 6-11.
- Мосягин В.В. Активность общей АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров и влияние на нее ионов электролитов и строфантина-К / В.В. Мосягин // Ветеринарная медицина. – М., 2009. –№ 4. – С. 11-15.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин //Ветеринарная Медицина. - М., 2010. - №1. -С. 44-46.
- Мосягин В.В. Особенность АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2010. - № 2 (23), апрель.- С. 39-42.
- Мосягин В.В. АТФазная активность молока коров различных пород / В.В.Мосягин, В.И. Максимов, Е.Ю. Федорова // Ветеринарная Медицина. - М., 2010. - №3. С. 21-23.
- Мосягин В.В. АТФазная активность эритроцитов свиней / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Доклады РАСХН., 2010 - № 5 С. 38-39.
- Mosyagin V.V. ATPase Activity of Pig Erythrocytes / V.V. Mosyagin, V.I. Maksimov, Yu.V. Furman // Russian Agricultural Science, 2010, Vol. 36, No. 5, pp.369-371.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика АТФазной активности эритроцитов у свиней и крупного рогатого скота / В.В.Мосягин, Е.Ю.Федорова // Проблемы биологии продуктивных животных: Научно-теоретический журнал. – Боровск, 2011, №1. С.
- Мосягин В.В.Возрастная динамика АТФазной активности эритроцитов крупного рогатого скота симментальской и черно-пестрой породы / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Е.Ю. Федорова // Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2011. - № 1 (28), февраль.- С. 61-63.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика АТФазной активности цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» при скармливании пептидной кормовой добавки и сукцината / В.В.Мосягин, В.И.Максимов, Е.Ю.Федорова // Вестник ОрелГАУ: Теоретический и научно-практический журнал. - 2011. - № 2, (29).- С.
II. Рационализаторские предложения и патенты
- Мосягин В.В. Влияние сукцината натрия на продуктивность цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Информационный листок № 56-94. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1994. -2с.
- Мосягин В.В. Влияние янтарной кислоты и пептидного препарата на показатели белково-минерального обмена цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Информационный листок № 16-96. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1996. - 2с.
- Мосягин В.В. Влияние пептидного препарата на интенсивность роста и показатели белково-минерального обмена цыплят / В.В. Мосягин // Информационный листок № 19-96. Курск, М.Т. ЦНТИ. - 1996. - 2с.
- Мосягин В.В. Микрокиносъемка живых и фиксированных объектов (рац. предложение) / В.В. Мосягин, А.М. Черников, Г.В. Глебова // Удостоверение на рационализаторское предложение № 153/6 05.03.1998. КГСХА.
- Мосягин В.В. Устройство для определения скорости всасывания питательных веществ (патент) / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, Н.И. Тригуб, Е.И. Битюков, Е.Н. Манжосов, Ю.В. Майданов // Российская Федерация. ПАТЕНТ на изобретение № 51337, заявка № 2005129472, 20.09.2005. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.02.2006 г. Опубл.:10.02.2006, Бюл. № 4.
III. Учебные пособия
- Мосягин В.В. Биохимия активного транспорта, метаболизма белка и энергии в организме птиц / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, В.И. Максимов // Учебное пособие с грифом УМО.- Курск. ин-т социального образования (филиал) РГСУ. – Курск, 2009. -161с.
- Мосягин В.В. Использование энтеросорбентов: опыт и практика / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман, А.Ф. Бурцев // Учебное пособие с грифом УМО. - Курск. ин-т социального образования (филиал) РГСУ. – Курск, 2009. – 61с.
IV. Работы, опубликованные в сборниках научных трудов, материалах конференций, съездов и других изданиях
- Мосягин В.В. Влияние пептидного препарата на интенсивность роста и показатели белково-минерального обмена цыплят /В.В. Мосягин // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1995.- С. 34-36.
- Влияние скармливания янтарной кислоты и пептидного препарата цыплятам на аденозинтрифосфатазные активности мембранных структур эритроцитов /В.В. Мосягин // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1995.- С.46-48.
- Влияние различных концентраций ионов Na+ и K+ на активности АТФаз ядерных и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят / В.В. Мосягин, С.И. Вишняков // Тезисы докладов научно-практической конференции. Курск, КСХИ, 1996.- С.52-53.
- Мосягин В.В. Биохимические показатели крови цыплят сут возраста / В.В. Мосягин // Материалы научно-практической конференции Курской ГСХА «Пути повышения продуктивности, воспроизводительной способности, профилактика и лечение сельскохозяйственных животных», Курск, КГСХА, 2001. - С. 53.
- Мосягин В.В. Исследование транспорта азотистых соединений / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман, А.Ф. Бурцев, О.И. Барымова, В.Н. Чмыхов // Сборник научных работ «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества». – Брянск, БГСХА, 2004. – С.229-233.
- Мосягин В.В., Фурман Ю.В. Технология получения пептидной кормовой добавки из отходов кожевенного производства / В.В. Мосягин, Ю.В. Фурман // Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования, автоматика и динамика машин, инновационные и средозащитные технологии в техносфере». – Курск, КГСХА, 2007. – С57-62.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика АТФазной активности печени, миокарда и скелетных мышц цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин // Материалы VIII международного симпозиума «Биологические механизмы старения». – Украина, Харьков, СПД ФЛ Тарасенко В.П. – 2008.
- Мосягин В.В. Активность мембранных АТФаз энтероцитов / В.В. Мосягин, Ю.В.Фурман, С.Н. Чмыхов // Материалы Всеукраинской международной научной конференции «Актуальные проблемы современной биохимии и клеточной биологии». – Украина, Днепропетровск, изд. Днепропетровский Национальный Университет. – С. 86.
- Мосягин В.В. Влияние физиологического состояния организма свиноматок на распределение активности АТФаз эндометрия / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Научные труды II съезда физиологов СНГ. – Молдавия, Кишинев. – С. 295.
- Мосягин В.В. Влияние возраста и кормовых добавок на продуктивность цыплят-бройлеров / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Сборник научных тезисов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня основания кафедры физиологии ФГОУ ВПО «МГАВМиБ им. К.И. Скрябина. -М.: Капитал Принт, 2010 г. - С. 170-172.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика активности АТФаз и аминокислотный состав сердца / В.В. Мосягин // Тезисы Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры». - Казань, 2009. - С.90-92.
- Мосягин В.В. Влияние возраста и физиологического состояния животных на активность ферментов клеток, тканей и органов / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Тезисы докладов XXI Съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. – М. – Калуга: Типография ООО «БЕСТ-принт», 2010. – С. 419-420.
- Мосягин В.В. Возрастная динамика активности Mg2+-АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» / В.В. Мосягин, В.И. Максимов, Ю.В. Фурман // Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и инновационные тенденции развития аграрной науки» (г.Якутск, 10 ноября 2010 г.). – Якутск: Изд-во Сфера, 2010. – С. 57-58.
- Мосягин В.В. Биологическая роль транспортных АТФазных ионных насосов в клетке / В.В. Мосягин // Материалы международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы современной науки и социального образования». - Курск, 2011. – С.58-61.
- Мосягин В.В. Особенность АТФазных транспортных систем птиц / В.В. Мосягин // Материалы международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные проблемы современной науки и социального образования». - Курск, 2011. – С.61-64.
