Автореферат ОБМІН БІЛКІВ В ОРГАНІЗМІ КУРЕЙ РІЗНОГО ВІКУ ПРИ ЗГОДОВУВАННІ ЖИРІВ

Автореферат - ОБМІН БІЛКІВ В ОРГАНІЗМІ КУРЕЙ РІЗНОГО ВІКУ ПРИ ЗГОДОВУВАННІ ЖИРІВ

Загрузка...

Актуальність теми

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН

КУЗНЯК ГАЛИНА МИКОЛАЇВНА

УДК: 636.5:612.015.33:612.6:591.13

ОБМІН БІЛКІВ В ОРГАНІЗМІ КУРЕЙ РІЗНОГО ВІКУ

ПРИ ЗГОДОВУВАННІ ЖИРІВ

03.00.04 - біохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Львів-2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті біології тварин УААН, м. Львів.

Науковий керівник:

доктор біологічних наук, професор,

ЯНОВИЧ Вадим Георгійович,

Інститут біології тварин УААН,

завідувач лабораторії біології росту

і розвитку.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Сологуб Леонід Ілліч,

Інститут біології тварин УААН,

завідувач лабораторії обміну речовин;

доктор сільськогосподарських наук Іонов Ігор Анатолієвич,

Інститут птахівництва УААН,

завідувач лабораторії фізіології, біохімії і живлення,

заступник директора інституту з наукової роботи.

Провідна установа:

Державний науково-дослідний контрольний інститут

ветпрепаратів і кормових добавок УААН, м.Львів

Захист відбудеться “ 11 ” березня 2003р. о “ 10 ” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01., Інститут біології тварин УААН

за адресою 79034, м. Львів, вул. В. Стуса, 38.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту біології тварин УААН за адресою: 79034, м. Львів, вул. В. Стуса, 38.

Автореферат розісланий “ 7 ” лютого 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Віщур О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Досягнутий в останні роки прогрес у підвищенні яєчної продуктивності курей тісно пов?язаний з успіхами у вивченні особливостей обміну речовин в їх організмі залежно від генетичних факторів, віку, фізіологічного стану, годівлі і утримання (J.R.Chambers et al., 1981; В.И.Фисанин, Г.А.Тардатьян, 1991; И.И.Кочиш, 2001). Цим обумовлена актуальність поглиблення досліджень, скерованих на вивчення біохімічних основ росту і яєчної продуктивності курей, механізмів і факторів регуляції цих процесів. Зокрема, науково-практичний інтерес становить дослідження особливостенй обміну білків в окремих органах і тканинах курей на різних етапах росту і яйцекладки, гормональних і субстратних механізмів його регуляції. У літературі відсутні дані про фізіолого-біохімічні механізми, які забезпечують міжорганний розподіл поживних речовин, зокрема амінокислот, і використання їх різними органами і тканинами курей у синтезі білків, залежно від віку і стадії яйцекладки. Мало вивчено питання про інтенсивність синтезу і розпаду білків та метаболізм окремих амінокислот у різних органах і тканинах курей залежно від вказаних факторів (K.Kita et al., 1996; S.Tesserand, et al., 1996; 1999), про вплив різного рівня жиру в їх раціоні на ці процеси (Л.Козлова, 1980; Н.Г.Григорьев, 1981). До цього часу вплив жирових добавок до раціону курей-несучок, в основному, пов?язують з використанням жирних кислот в їх організмі в енергетичних процесах і синтезі компонентів яйця (А.И.Архипов 1980; 1982; 1988), а їх вплив на обмін білків не з?ясований.

Зв?язок роботи з науковивми програмами, планами, темами . Дисертаційна робота є фрагментом теми "Вивчити субстратні механізми регуляції біохімічних процесів, що лежать в основі росту тварин і птиці, розробити способи його стимуляції і підвищення харчової цінності одержуваної продукції (шифр 0103 №ДР 0101 U003430), яка виконувалась в лабораторії біології росту і розвитку Інституту біології тварин УААН у 2001-2002 роках.

Мета і задачі досліджень. Метою дисертаційної роботи було дослідження особливостей обміну білків у різних органах і тканинах курей залежно від віку і стадії яйцекладки, ролі амінокислот, глюкози і жирних кислот у регуляції синтезу і розпаду білків у них на різних етапах росту та при додаванні жирів до їх раціону.

Об?єкт дослідження. Онтогенетичні особливості обміну білків у різних органах і тканинах курей і субстратні механізми його регуляції.

Предмет дослідження. Визначення загального вмісту білків і їх амінокислотного складу і співвідношення окремих білкових фракцій, інтенсивності синтезу і розпаду білків у різних органах і тканинах курей породи "Tetra SL" in vitro на окремих стадіях росту та при додаванні до інкубаційного середовища лізину, пальмітинової кислоти і глюкози, та при згодовуванні жирів, ступеня використання [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл-[1-14C]аланіну в синтезі білків, ліпідів і енергетичних процесах в органах і тканинах дорослих курей.

Методи дослідження. У дослідженнях використані біохімічні і радіологічні методи.

У завдання роботи входило дослідження:

вмісту білків, їх амінокислотного складу і співвідношення окремих білкових фракцій у печінці, скелетних м?язах, шкірі і слизовій тонкого кишечника курей на різних стадіях росту і яйцекладки;

інтенсивності сиснтезу і розпаду білків у вказаних органах і тканинах курей у різному віці в умовах in vitro;

впливу лізину, пальмітинової кислоти і глюкози на інтенсивність синтезу білків у скелетних м?язах і шкірі курей в різному віці в умовах in vitro при додаванні їх до інкубаційного середовища;

особливостей метаболізму [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл-[1-14C]аланіну в різних органах і тканинах курей in vitro;

Впливу соняшникової олії і залишкової фракції риб?ячого жиру при додаванні їх до раціону курей на синтез і розпад білків у різних органах і тканинах in vitro та яєчну продуктивність.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено дослідження інтенсивності синтезу і розпаду білків у різних органах і тканинах курей яєчної лінії на окремих стадіях росту і яйцекладки, впливу добавок жирів до раціону курей-несучок на вказані процеси у досліджуваних органах і тканинах та яєчну продуктивність. Вивчена вікова динаміка змін загального вмісту білків, їх амінокислотного і фракційного складу в різних органах і тканинах курей. Встановлено різке підвищення інтенсивності синтезу білків у скелетних м?язах, шкірі і слизовій тонкого кишечника курей в період з 30- до 60-денного віку і поступове підвищення його в печініці в період з 30- до 180-денного віку. Виявлено стимулюючий вплив лізину, пальмітинової кислоти і глюкози при додаванні їх до інкубаційного середовища на синтез білків у скелетних м?язах і шкірі курей в 120-денному віці. Встановлено поступове підвищення активності кислих і зниження активності нейтральних протеаз у печінці курей у період 30- до 180-денного віку, підвищення активності обох протеаз у скелетних м?язах у період з 30- до 60-денного віку і різке зниження активності нейтральних протеаз у слизовій тонкого кишечника у період з 120- до 180-денного віку. Виявлено значне зниження активності аланін- і аспартатамінотрансфераз у скелетних м?язах, шкірі і слизовій тонкого кишечника та підвищення активності аспартатамінотрансферази у печінці курей у період з 60- до 120-денного віку. Встановлено значно більше використання [2-14C]цистину і особливо [2-14C]лізину, ніж 3-феніл-[1-14C]аланіну в синтезі білків та значно більше використання вуглецевого скелету цих амінокислот у синтезі ліпідів порівняно до використання його в енергетичних процесах в органах і тканинах курей. Показано, що при згодовуванні курям-несучкам соняшникової олії і залишкової фракції риб?ячого жиру у вигляді добавок до комбікорму в скелетних м?язах підвищується інтенсивність синтезу білків і підвищується активність нейтральних проеаз, у яйцепроводі - підвищується активність кислих протеаз.

Практичне значення одержаних результатів. Обгрунтовано використання жирів у годівлі курей-несучок у вигляді добавок до комбікорму з метою підвищення інтенсивності їх росту і яєчної продуктивності.

Особистий внесок здобувача. Здобувач провів аналіз наявної літератури за темою дисертації, виконав експериментальну частину роботи, провів аналіз одержаних результатів і підготовку їх до публікації, написав дисертаційну роботу.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на:

науково-практичних конференціях аспірантів Інституту біології тварин (м.Львів, 1999-2001 рр);

міжнародній науково-практичній конференції присвяченої сторіччю від дня народження академіка С.З.Гжицького (м.Львів, 2000 р.);

аспірантській конференції, присвяченої 85-річчю від дня народження професора З.П.Скородинського (м.Львів, 25.10.2000 р.);

ІІІ Українській конференції по птахівництву з міжнародною участю (м.Борки, 18.09.-21.09.2001 р.)

Міжнародній науково-практичній конференції "Біологічні основи підвищення продуктивності тварин", присвяченої 40-річчю створення Інституту біології тварин УААН (24-25 січня 2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 статей і 1 тези.

Структура і об?єм дисертації. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, власних досліджень, обговорення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел літератури. Обсяг дисертації - … сторінок, в тому числі … таблиць. Список використаних джерел літератури включає … публікації, в тому числі … закордонних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконана на курях яєчного кросу "Tetra-SL" 30-, 60-, 120- і 180-денного віку, які вирощувалися в умовах птахофабрики "Львівська" (1-й дослід) і на курях вказаної породи 300-денного віку в умовах віварію Інституту біології тварин УААН (2-й дослід) у 1999-2001 роках.

У 1-му досліді у печінці, грудному м?язі, шкірі і слизовій оболонці порожньої кишки курей у вказаному віці досліджували загальний вміст білків і їх амінокислотний склад на автоматичному аналізаторі амінокислот АА Е339, співвідношення окремих білкових фракцій методом електрофорезу на агарі (А.Илков, Т.Николов, 1959), інтенсивність синтезу білків в умовах in vitro шляхом інкубації зрізів тканин з [2-14C]лізином з наступним визначенням радіоактивності синтезованих білків (С.Вовк, В.Янович, 1988), активність кислих і нейтральних протеаз (В.Балаян, А.Левицкий, 1982), активність аланін- і аспартатамінотрансфераз (В.Титов, Н.Бочкова, 1990). У 300-денному віці у вказаних органах і тканинах курей досліджували також особливості метаболізму [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл- [1-14C]аланіну шляхом інкубації їх зрізів з цими амінокислотами з наступним визначенням радіоактивності синтезованих білків і ліпідів та радіоактивності утвореного СО2 (С.Вовк, В.Янович, 1988).

У 2-му досліді досліджували вплив згодовування курям-несучкам соняшникової олії і залишкової фракції риб?ячого жиру (препарат "Вітатек") у вигляді добавок до стандартного комбікорму на їх ріст і яєчну продуктивність, на інтенсивність синтезу білків, активність кислих і нейтральних протеаз, аланін- і аспартатамінотрансферази у печінці, скелетних м?язах, шкірі, слизовій порожньої кишки і яйцепроводі тими само методами, що і в першому досліді. Дослід проведений на трьох групах курей яєчної кросу "Tetra SL" 300-денного віку, по 5 голів у кожній, які утримувалися в умовах віварію і одержували стандартний комбікорм, який забезпечував їх потребу в основих елементах живлення згідно норми.

Кури 1-ї групи, які одержували вказаний комбікорм, правили за контроль. Курям 2- і 3-ї груп (дослідних) згодовували вказаний комбікорм з добавками відповідно 3% соняшникової олії і 3% залишкової фракції риб?ячого жиру, що має комерційну назву "Вітатек". Препарат "Вітатек" вигитовляється Київським вітамінним заводом і містить 51,13% насичених жирних кислот, в їх числі 13,35% міристинової і 29,51% пальмітинової кислот, та 48,87% ненасичених жирних кислот, у тому числі 23,07% пальмітоолеїнової, 11,53% олеїнової, 2,26% ейкозапентаєнової, 0,89%докозапентаєнової і 0,51% докозагексаєнової кислот. Вказані жири згодовували курям протягом 30-ти днів. Після цього курей всіх груп забивали шляхом декапітації і одержані від них зразки печінки, скелетних м?язів, шкіри, слизової оболонки порожньої кишки і яйцепроводу використовували в біохімічних дослідженнях. У вказаних органах і тканинах досліджували інтенсивність синтезу білків in vitro, активність кислих і нейтральних протеаз, аланін- і аспартатамінотрансфераз тими само методами, що і в першому досліді.

Одержані цифрові дані опрацьовували статистично: визначали середні арифметичні величини (М), середньоквадратичну помилку (m) і вірогідність різниць між досліджуваними показниками (Р).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

1. Вікові особливості обміну білків в органах і тканинах курей яєчних ліній.

1.1. Загальний вміст білків, їх амінокислотний склад і співвідношення окремих білкових фракцій в органах і тканинах курей у різному віці.

Проведені дослідження показали, що загальний вміст білків у всіх досліджуваних органах і тканинах курей поступово підвищувався з віком: у печінці, скелетних м?язах, шкірі і слизовій оболонці порожньої кишки курей у 180-денному віці він був відповідно в 1,17, 1,19, 1,24 і 1,11 рази більший (P<0.05-0,001), ніж у 30-денному віці. З цих даних випливає, що морфофункціональний розвиток досліджуваних органів і тканин курей яєчних ліній, з яким пов?язують збільшення вмісту білків у них, не завершується до початку яйцекладки, яка починається в 120-денному віці.

Збільшення загального вмісту білків в органах і тканинах курей з віком супроводжується значними змінами співвідношення окремих білкових фракцій. Ці зміни специфічні для кожного органу і тканини за напрямком і ступенем. Зокрема, відносний вміст альбумінів у печінці курей поступово зменшується в період з 30- до 120-денного віку (P<0,01) та різко збільшується в період з 120- до 180-денного віку (P<0,001). Протягом досліджуваного періоду в печінці курей поступово збільшується відносний вміст -глобулінів (P<0,01) і зменшується відносний вміст -глобулінів (P<0,001). У період з 120- до 180-денного віку в печінці курей також значно збільшується відносний вміст пост--глобулінів (P<0,001). Загалом з одержаних даних випливає, що найбільші зміни білкового складу у печінці курей виявляються в період з 120- до 180-денного віку, тобто в період інтенсивної яйцекладки. Вони характеризуються різким збільшенням вмісту альбумінів і -глобулінів та зменшенням вміту -глобулінів у печінці курей протягом вказаного періоду.

У скелетних м?язах курей з 60- до 120-денного віку збільшується відносний вміст -глобулінів (P<0,05), у період з 120- до 180-денного віку - відносний вміст альбумінів і -глобулінів (P<0,05) та зменшується відносний вміст -глобулінів (P<0,01). Крім того, в скелетних м?язах курей з 60- до 180-денного віку поступово зменшується відносний вміст -глобулінів. Загалом, вікова динаміка змін білкового складу в печінці і скелетних м?язах курей значно відрізняється між собою.

Білковий склад шкіри курей протягом росту змінюється значно меншою мірою, ніж білковий склад печінки і скелетних м?язів. Більшість різниць у співвідношенні окремих білкових фракцій у шкірі курей на суміжних досліджуваних стадіях росту статистично невірогідні. З вірогідних змін у шкірі курей протягом досліджуваного періоду можна відмітити збільшення відносного вмісту преальбумінів у період з 30- до 60-денного віку (P<0,01) і зменшення відносного вмісту -глобілінів у період з 60- до 120-денного віку.

У слизовій тонкого кишечника курей, на відміну від печінки, скелетних м?язів і шкіри білковий склад протягом досліджуваного періоду онтогенезу істотно не змінюється: всі різниці у вмісті окремих фракцій білків у слизовій оболонці порожньої кишки курей на суміжних етапах дослідження статистично не вірогідні (P<0,5), а вікова динаміка їх змін характеризується незначними коливаннями.

У яйцепроводі курей протягом досліджуваного періоду зменшується відносний вміст преальбумінів, - і -глобулінів (P<0,05-0,01) та збільшується відносний вміст -глобулінів (P<0,01). Найбільше виражені зміни відносного вмісту вказаних білкових фракцій в яйцепроводі курей в період з 60- до 120-денного віку, що можливо пов?язано з початком яйцекладки.

Одержані результати свідчать про значні органно-тканинні різниці у вмісті деяких білкових фракцій у курей. Так, відносний вміст преальбумінів у слизовій порожнині кишки курей на всіх стадіях росту значно більший, ніж в інших органах і тканинах , особливо в шкірі і печінці. Найбільший вміст альбумінів виявлений у скелетних м?язах, -глобулінів - у шкірі і яйцепроводі, -глобулінів - у скелетних м?язах. Вміст -глобулінів у печінці і слизовій оболонці порожньої кишки курей значно більший, ніж у скелетних м?язах. Пост -глобуліни виявлені лише в печінці курей.

Зміни амінокислотного складу білків у досліджуваних органах і тканинах курей протягом росту також специфічні для кожного з них окремо як за напрямком, так і за ступенем. Так, у печінці курей у період з 30- до 180-денного віку збільшується вміст всіх білкових амінокислот, за винятком гліцину, ізолейцину і лізину (P<0,05-0,01), що обумовлено збільшенням загального вмісту білків у печінці курей у цей період. Найбільше виражене це збільшення в період з 120- до 180-денного віку, тобто в період інтенсивної яйцекладки. Серед амінокислот у білках печінки курей на всіх стадіях дослідження у кількісному відношенні переважають аргінін (27,8-30,4 мг/г), глутамінова кислота (23,1-27,3 мг/г) і тирозин (19,2-23,7 мг/г). Найменше виявлено в білках печінки курей протягом дослідження ізолейцину (2,52-2,96 мг/г).

У скелетних м?язах курей частина білкових амінокислот у період з 30- до 180-денного віку збільшується, а частина амінокислот зменшується або істотно не змінюється. Найбільше збільшується у білках скелетних м?язів курей протягом росту вміст тирозину, аргініну, валіну, лейцину, фенілаланіну (P<0,05). При цьому вміст аланіну, серину і треоніну в білках скелетних м?язів курей істотно не змінюється (P<0,5), а вміст ізолейцину - зменшується (P<0,001). Порівняно до білків печінки у білках скелетних м?язів курей виявлено значно більше лізину і глутамінової кислоти (P<0,001; Р<0,05) та менший вміст проліну, тирозину, аргініну (P<0,01-0,001).

Білки шкіри відрізняються від білків печінки і скелетних м?язів курей, з одного боку, меншим їх вмістом, а з другого меншими змінами вмісту більшості амінокислот в їх складі протягом росту. У білках шкіри курей протягом досліджуваного періоду збільшується вміст більшості амінокислот, особливо проліну, валіну, лейцину і тирозину (P<0,05-0,001), зменшується вміст аргініну (P<0,05), а вміст треоніну, серину і глутамінової кислоти істотно не змінюється (P<0,5). Вміст гліцину в білках шкіри курей в 5-6 разів більший, ніж у білках печінки і скелетних м?язів, що обумовлено високим вмістом їх у колагені. Разом з тим, у білках шкіри міститься значно менше, ніж у білках печінки і скелетних м?язів незамінних амінокислот, особливо лізину, валіну, лейцину, фенілаланіну, що також обумовлено структурними особливостями білків сполучної тканини.

Серед амінокислот у білках шкіри виявлена найбільша кількість гліцину (26,7-39,7 мг/г), аргініну (21,9-28,1 мг/г), глутамінової кислоти (22,3-23,1 мг/г). Найменше виявлено в білках шкіри валіну (2,05-2,45 мг/г), проліну (2,40-5,99 мг/г), фенілаланіну (2,84-3,10 мг/г), що характерне також для білків скелетних м?язів і, меншою мірою, для білків печінки.

Загалом, з одержаних результатів випливає, що амінокислотний склад білків досліджуваних органів курей специфічний для кожного з них окремо, а його зміни протягом їх росту знаходяться у певному зв?язку з морфологічними, функціональними і метаболічними особливостями.

1.2. Інтенсивність синтезу білків, активність кислих і нейтральних протеаз, аланін- і аспартатамінотрансфераз в органах і тканинах курей у різному віці.

У таблиці 1 наведено дані про інтенсивність синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах курей у різному віці в умовах in vitro при використанні в якості маркера [2-14C]лізину. З наведених даних видно, що інтенсивність синтезу білків у всіх досліджуваних органах і тканинах курей, за винятком печінки, у 30-денному віці значно нижча (P<0,01-0,001), ніж у 60-, 120- і 180-денному віці. Особливо низька інтенсивність синтезу білків у цей період виявлена в шкірі курей, тоді як у печінці вона найвища. З цих даних випливає, що низька інтенсивність росту пір?я у курей у період з 1- до 30-денного віку обумовлена низькою інтенсивністю синтезу білків у шкірі. У період з 30- до 60-денного віку інтенсивність синтезу білків у печінці, скелетному м?язі, шкірі і слизовій порожньої кишки курей підвищується відповідно на 8,2; 67,7; 99,7 і 48,2% (P<0,5; P<0,001; P<0,001; P<0,01). З 60- до 180-денного віку інтенсивність синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах курей змінюється відносно мало (P<0,5-0,1). У 180-денному віці найвища інтенсивність синтезу білків виявлена в печінці і слизовій оболонці курей, що свідчить про їх високу функціональну активність у період яйцекладки, яка супроводжується підвищенням засвоєння кормів і трансформацією поживних речовин у компоненти яйця. Майже на всіх етапах досліджєення інтенсивність синтезу білків у слизовій порожньої кишки

Таблиця 1

Радіоактивність білків, синтезованих зрізами органів і тканин курей у

різному віці (M , тис. -розп./100 мг сир. тк./хв, n=4)

Вік птиці,

дні | Печінка | Скелетний м?яз | Шкіра | Слизова порожньої кишки

30 | 21,860,80 | 14,310,28 | 9,730,56 | 16,8372

60 | 23,631,20 | 24,041,88 | 19,241,13 | 24,961,79

120 | 23,191,25 | 19,060,63 | 22,490,64 | 26,681,31

180 | 26,320,65 | 22,000,95 | 19,610,27 | 27,750,57

і печінці курей значно вища, ніж у скелетних мґ?зах і особливо в шкірі.

У результаті проведених досліджень встановлено, що іншим шляхом метаболізму ацетил-СоА, який утворюється в процесі катаболізму [2-14C]лізину у досліджуваних органах і тканинах курей в різному віці є його використання в синтезі ліпідів. Радіоактивність ліпідів, синтезованих зрізами печінки курей у 60-, 120- і 150-денному віці при інкубації з [2-14C]лізином становить відповідно 8,99, 10,30 і 12,70% зрізами скелетних м?язів - 7,08, 9,40 і 13,0%, зрізами шкіри - 10,5, 9,05 і 8,2%зрізами слизової порожньої кишки - 7,40, 8,15 і 11,2% радіоактивності синтезованих білків. Ці дані свідчать про більшу ліпогенну роль лізину, ніж енергетичну у тканинах курей.

Проведені дослідження показали, що доданий до інкубаційного середовища [2-14C]лізин при інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин курей на всіх етапах дослідження не тільки використовується в синтезі білків, а і піддається катаболізму, а його вуглецевий скелет окиснюється в циклі трикарбонових кислот і використовується в синтезі ліпідів. Радіоактивність 14СО2, утвореного при інкубації зрізів печінки курей 30-, 60-, 120- і 180-денного віку після інкубації з [2-14C]лізином становить відповідно 1,79, 1,01, 2,38, 2,20%, зрізів скелетних м?язів - 1,47, 2,48, 1,77, 0,95, зрізів шкіри - 2,90, 1,66, 1,36, 2,44, слизової порожньої кишки - 3,47, 1,55, 2,0, 2,04% радіоактивності білків, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин. Ці дані свідчать, з одного боку, про незначні масштаби використання лізину і енергетичних процесах в органах і тканинах курей порівняно до використання його в синтезі білків, а з другого - про значні зміни у ступені катаболізму амінокислот у тканинах курей з віком, з третього - про органно-тканинну специфіку цих змін.

Проведені дослідження показали, що у 120-денному віці інтенсивність синтезу білків у скелетних м?язах курей в умовах in vitro підвищується при додаванні до інкубаційного середовища лізину, глюкози і пальмітинової кислоти, тоді як у 30-, 60- і 180-денному віці стимулюючий вплив цих субстратів при додаванні їх до інкубаційного середовища на синтез білків зрізами скелетних м?язів відсутній. З циз результатів випливає, що внутрішньоклітинний фонд вільних амінокислот і енергетичних субстратів у скелетних м?язах курей в 120- денному віці, тобто на початку яйцекладки, недостатній для забезпечення оптимального синтезу м?язових білків. Разом з тим, лізин, глюкоза і пальмітинова кислота проявляють ститмулюючий вплив на синтез білків також у шкірі курей у 120-денному віці в умовах in vitro при додаванні їх до інкубаційного середовища, що свідчить про недостатнє субстратне забезпечення синтезу білків також у шкірі курей на початку яйцекладки при згодовуванні їм стандартного комбікорму.

Зміни активності аланін- і аспартатамінотрансфераз у досліджуваних органах і тканінах курей найбільше виражені в період з 60- до 120-денного віку, тобто в період найбільш інтенсивного росту і статевого дозрівання. Ці зміни специфічні для кожного органу і тканини окремо за напрямком і ступенем. Так, активність аланінамінотрансферази у скелетних м?язах і шкірі курей в період з 60- до 120-денного віку різко знижується (P<0,05; P<0,01), у слизовій порожньої кишки - підвищується (P<0,05), а в печінці - істотно змінюється. Активність аспартатамінотрансферази в печінці і слизовій порожньої кишки в період з 60- до 120-денного віку значно підвищується (P<0,05), а в скелетних м?язах і шкірі - знижується (P<0,01). Загалом, одержані дані свідчать про певний зв?язок між морфофункціональним розвитком і метаболічною активністю органів і тканин курей з їх ростом і яйцекладкою.

Вікова динаміка протеаз у досліджуваних органах і тканинах курей специфічна для кожного з них окремо і залежить від їх внутрішньоклітинної локалізації. Так, активність кислих протеаз, які локалізуються, в основному, в лізосомах, у слизовій порожньої кишки курей з віком змінюється відносно мало, у скелетних м?язах вона знижується в період з 30- до 60-денного віку (P<0,01), у печінці - з 120- до 180-денного віку (P<0,05). У шкірі курей активність кислих протеаз знижується з 30- до 60-денного віку (P<0,05), а з 120- до 180-денного віку - підвищується (P<0,05).

Активність нейтральних протеаз, які локалізуються, в основному в цитоплазмі, у скелетних м?язах і шкіри курей значно підвищується в період з 30- до 60-денного віку (P<0,001), а в печінці і слизовій порожньої кишки знижується в період з 120- до 180-денного віку (P<0,05).

З одержаних даних випливає, що різке підвищення активності нейтральних протеаз у скелетних м?язах курей в період з 30- до 60-денного віку співпадає з різким підвищенням інтенсивності синтезу білків, що узгоджується з наявними в літературі даними про наявність прямого зв?язку між інтенсивністю синтезу і розпаду білків у скелетних м?язах курчат м?ясних ліній в процесі росту (Н.Грирорьев, 1972). В інших органах, як видно з одержаних даних, такий зв?язок відсутній. Більше того, у печінці і шкірі курей в 180-денному віці підвищення активності кислих протеаз супроводжується зниженням активності нейтральних протеаз. З цих даних випливає, що процеси протеолізу в окремих органах і тканинах птиці регулюються шляхом зміни активності різних протеаз

Органно-тканинні різниці в інтенсивності процесів протеолізу у курей характеризуються такими само закономірностями, як і різниці в інтенсивності синтезу білків. Про це свідчить значно вища активність кислих протеаз у печінці і слизовій порожньої кишки курей на всіх стадіях росту, ніж у скелетних м?язах. Активність нейтральних протеаз у слизовій порожньої кишки курей значно вища порівняно до їх активності у печінці і особливо у шкірі.

Метаболізм [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл-[1-14C]аланіну в

тканинах курей в умовах in vitro.

Проведені дослідження показали, що поряд з використанням [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл-[1-14C]аланіну в досліджуваних органах і тканинах курей в синтезі білків в умовах in vitro значна частина цих амінокислот піддається катаболізму, а їх вуглецевий скелет використовується в синтезі ліпідів і окиснюється в циклі трикарбонових кислот. Загальна радіоактивність білків, синтезованих зрізами вказаних органів і тканин курей з [2-14C]лізином значно вища, ніж при інкубації з 3-феніл-[1-14C]аланіном і [2-14C]цистином. При інкубації зрізів органів і тканин курей з [2-14C]лізином, [2-14C]цистином і 3-феніл-[1-14C]аланіном відповідно 87,18-90,37, 68,56-88,97, 38,10-44,60% загальної радіоактивності досліджуваних сполук виявлено в білках, 7,32-11,40, 10,05-22,74, 49,70-58,66% - у ліпідах, 0,80-2,31, 0,98-10,22, 0,84-5,70% - у СО2. З цих даних випливає, що поряд з використанням досліджуваних амінокислот в органах і тканинах курей в синтезі білків значна кількість їх, особливо 3-феніл-[1-14C]аланіну, піддається катаболізму, а їх вуглецевий скелет значно більшою мірою використовується в синтезі ліпідів, ніж окиснюється в циклі трикарбонових кислот. Як відомо (А.Ленинжер, 1985), у процесі катаболізму лізину і фенілаланіну в тканинах тварин утворюється ацетоацетил-СоА, а в результаті катаболізму цистину - піруват, які в процесі метаболізму можуть перетворюватися в ацетил-СоА. Основними шляхами метаболізму ацетил-СоА в тканинах тварин є використання його, з одного боку, в синтезі жирних кислот і холестеролу, а з другого - окиснення в циклі трикарбонових кислот (В.Янович, П.Лагодюк,1991).

Обмін білків в органах і тканинах курей-несучок при додаванні жирів до їх раціону

У результаті проведених досліджень встановлено, що при додаванні до раціону курей-несучок соняшникової олії і залишкової фракції риб?ячого жиру інтенсивність синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах курей, за винятком скелетних м?язів, істотно не змінюється (P<0,5). Інтенсивність синтезу білків у скелетних м?язах при цьому вірогідно підвищується (P<0,5). З цих даних випливає, що жири, незалежно від їх жирнокислотного складу, при додаванні їх до раціону проявляють стимулюючий вплив на синтез білків у скелетних м?язах не тільки у курчат-бройлерів (Л.Козлова, 1980; Б.Кружель, 1985), і у гусей у ранньому віці (Сірко Я.М., 2002), а і у курей-несучок.

Проведені нами дослідження показали, що додавання досліджуваних жирів до раціону курей-несучок проявляє інгібуючий вплив на катаболізм [2-14C]лізину іф використання його вуглецевого скелету в енергетичних процесах у печінці, слизовій порожньої кишки і шкіри (P<0,05-0,01) та в синтезі ліпідів у печінці, слизовій порожньої кишки і яйцепроводі (P<0,05-0,001). З цих даних випливає, що жири інгібують катаболізм амінокислот, зокрема лізину, який є найбільш лімітуючою амінокислотою в раціоні курей-несучок, що сприяє більшому використанню амінокислот у синтезі білків.

Підвищення інтенсивності синтезу білків у скелетних м?язах курей-несучок при додаванні жирів до їх раціону супроводжується підвищенням активності нейтральних протеаз у скелетних м?язах і активності кислих протеаз у яйцепроводі (P<0,01-0,001). Ці дані свідчать про прямий зв?язок між синтезом і розпадом білків у скелетних м?язах курей-несучок, що виявлено у дослідах на курчатах-бройлерах (S.Tasserand et al., 1996; 2000). Разом з тим, з одержаних даних випливає, що екзогенні жирні кислоти проявляють активуючий вплив на кислі протеази в яйцепроводі, внаслідок чого посилюється розпад білків, які транспортуються з печінки в яйцепровід, завдяки чому забезпечується використання амінокислот у синтезі білків яйця.

Проведені дослідження показали, що згодовування курям-несучкам жирів у вигляді добавок до раціону значно впливає на активність аланін- і аспартатамінотрансфераз у більшості органів і тканин. Так, активність аланінамінотрансферази майже у всіх досліджуваних органах і тканинах курей-несучок, яким хгодовували соняшникову олію і залишкову фракцію риб?ячого жиру, була значно вища, ніж у курей контрольної групи (P<0,05-0,001). При цьому активність аспартатамінотрансферази у печінці і шкірі курей-несучок, яким згодовували жири була значно нижча (P<0,05-0,01), а в слизовій порожньої кишки і скелетних м?язах - вища (P<0,05-0,01), ніж у курей контрольної групи. Одержані дані свідчать про значний вплив жирів при додаванні їх до раціону курей-несучок на синтез і розпад білків та різні сторони метаболізму амінокислот в багатьох органах і тканинах.

***

Проведені дослідження показали, що згодовування курям-несучкам соняшникової олії і залишкову фракцію риб?ячого жиру у вигляді добавок до комбікорму позитивно впливає на їх яйценоскість. Яєчна продуктивність курей, яким згодовували вказані жири за 30 днів досліду була відповідно на 7,4 і 11,1% більша, ніж у курей контрольної групи. Ці дані підтверджені результатами виробничої перевірки (акт додається).

ВИСНОВКИ

1.Інтенсивність синтезу і розпаду білків, їх вміст, амінокислотний і фракційний склад в органах і тканинах курей змінюється залежно від віку і стадії яйцекладки та при додаванні жиру до їх раціону.

2.Загальний вміст білків у печінці, скелетних м?язах, шкірі і слизовій оболонці порожньої кишки курей за період з 30- до 180-денного віку збільшується відповідно в 1,17, 1,19, 1,24 і 1,11 рази (P<0,01-0,001). Протягом вказаного періоду у печінці і шкірі курей вірогідно збільшується відносний вміст -глобулінів (P<0,05) і зменшується відносний вміст -глобулінів (P<0,001), а у яйцепроводі відносний вміст цих білкових фракцій змінюється у протилежному напрямку (P<0,05); у скелетних м?язах і яйцепроводі при цьому зменшується відносний вміст -глобулінів (P<0,01), а у слизовій порожньої кишки співвідношення окремих білкових фракцій істотно не змінюється (P<0,5).

3.Збільшення вмісту білків у печінці курей в період з 30- до 180-денного віку супроводжується збільшенням в їх складі вмісту всіх амінокислот (P<0,05), за винятком ізолейцину, у складі білків у скелетних м?язах курей при цьому збільшується відносний вміст аргініну і тирозину (P<0,05) та зменшується відносний вміст ізолейцину (P<0,001), у білках шкіри - збільшується відносний вміст гліцину і проліну (P<0,001) та зменшується відносний вміст аргініну (P<0,01).

4.Інтенсивність синтезу білків у скелетних м?язах, шкірі і слизовій оболонці порожньої кишки курей значно підвищується (P<0,01-0,001) у період з 30- до 60-денного віку, а в наступний період зазнає окремих вірогідних коливань; у печінці курей інтенсивність синтезу білків протягом вказаного періоду поступово підвищується (P<0,05).

5.Синтез білків у скелетних м?язах і шкірі курей у 120-денному віці в умовах in vitro підвищується при додаванні до інкубаційного середовища лізину, глюкози або пальмітинової кислоти; у 30-, 60- і 180-денному віці стимулюючий вплив вказаних субстратів на синтез білків у цих тканинах курей відсутній.

6. Катаболізм [2-14C]лізину у досліджуваних органах і тканинах курей з віком підвищується, а вуглецевий скелет амінокислоти більшою мірою використовується в синтезі ліпідів порівняно до окиснення його в циклі трикарбонових кислот (P<0,001).

7.В умовах in vitro у досліджуваних органах і тканинах дорослих курей відповідно 87,1-90,3, 68,5-88,9 і 38,0-44,6% [2-14C]лізину, [2-14C]цистину і 3-феніл-[1-14C]аланіну використовується в синтезі білків 7,3-11,4, 10,0-22,7, 49,7-58,6% - у синтезі ліпідів, 0,8-1,8, 0,9-10,0, 0,8-5,7% окиснюється в циклі трикарбонових кислот.

8.Активність нейтральних протеаз в скелетних м?язах і шкірі та кислих протеаз в скелетних м?язах курей підвищується з 30- до 60-денного віку (P<0,05-0,001). Активність кислих протеаз у печінці і шкірі курей підвищується в період з 120- до 180-денного віку (P< 0б05), активність нейтральних протеаз у печінці і слизовій порожньої кишки при цьому знижується (P<0,05-0,001).

9.Активність АЛТ у скелетних м?язах, печінці, шкірі і слизовій оболонці порожньої кишки курей знижується в період з 60- до 120-денного віку (P<0,05-0,01); активність АСТ у скелетних м?язах і шкірі при цьому знижується, а у печінці і слизовій оболонці порожньої кишки - підвищується (P<0,05).

10.При згодовуванні курям-несучкам соняшникової олії і залишкової фракції риб?ячого жиру у вигляді добавок до комбікорму в кількості 3% від його маси у скелетних м?язах in vitro підвищується інтенсивінсть синтезу білків (P<0,05; P<0,01) і активність нейтральних протеаз (P<0,01), у яйцепроводі - активність кислих протеаз (P<0,01; P<0,001).

11.У печінці, скелетних м?язах, шкірі і слизовій порожньої кишки курей-несучок при згодовуванні вказаних жирів підвищується активність аланінамінотрансферази (P<0,05-0,01), активність аспартатамінотрансферази у печінці і шкірі курей-несучок при цьому знижується (P<0,05-0,01), а в скелетних м?язах і слизовій оболонці порожньої кишки - підвищується (P<0,05-0,01).

12.При згодовуванні курям-несучкам обох жирів у більшості органів і тканин in vitro зменшується катаболізм [2-14C]лізину. При цьому в печінці, шкірі і слизовій порожньої кишки зменшується окиснення [2-14C]ацетоацетату, утвореного в результаті катаболізму [2-14C]лізину, в печінці і слизовій порожньої кишки - використання [2-14C]ацетоацетилСоА у синтезі ліпідів (P<0,05-0,001).

13.Яєчна продуктивність курей-несучок, до раціону яких додавали соняшникову олію і залишкову фракцію риб?ячого жиру була відповідно на 7,4 і 11,1% більша, ніж у курей-несучок, яким згодовували комбікорм без добавок жирів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Кузняк Г.М., Янович В.Г. Зміни інтенсивності синтезу і розпаду білків у тканинах курей в умовах in vitro //НТБ ІЗіБТ.- ЛЬвів.- Вип.2.-2000.- С.118-120.

(Дисертант провів дослідження, аналіз і опис одержаних даних).

Кузняк Г.М., Янович В.Г. Метаболізм [2-14C]лізину, феніл-[1-14C]аланіну і [2-14C]цистину у тканинах курей в умовах in vitro //Біологія тварин.- Львів.-2000.-т.2, №2., С,103-105.