Онтогенетичні особливості обміну білків у тканинах гусей і деякі фактори його регуляції

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТВАРИН

СІРКО ЯРОСЛАВ МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 636.598:577.122:591.3

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ОНТОГЕНЕТИЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ БІЛКІВ У ТКАНИНАХ ГУСЕЙ І ДЕЯКІ ФАКТОРИ ЙОГО РЕГУЛЯЦІЇ

03.00.04 - біохімія

Львів - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті біології тварин УААН.

Науковий керівник:доктор біологічних наук, професор Янович Вадим Георгійович, Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії біології росту і розвитку тварин.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Сологуб Леонід Ілліч, Інститут біології тварин УААН, завідувач лабораторії обміну речовин;

доктор сільськогосподарських наук, Іонов Ігор Анатолійович, Інститут птахівництва УААН, заступник директора по науковій роботі, завідувач відділу фізіології і біохімії живлення птиці.

Провідна установа: Державний науково-дослідний інститут ветеринарних препаратів і кормових добавок Міністерства аграрної політики України, відділ фармакології і імунології, м. Львів.

Захист відбудеться “ 16 “ липня 2002 р. о “ 12 ” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.368.01 в Інституті біології тварин УААН: вул. В.Стуса, 38, м. Львів 79034

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту біології тварин УААН (вул. В.Стуса, 38, м. Львів 79034)

Автореферат розісланий “14“ червня 2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Віщур О.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Всебічне дослідження онтогенетичних особливостей обміну білків в організмі птиці, зокрема у гусей, є теоретичною основою підвищення їхньої продуктивності та ефективності використання кормів, поліпшення якості одержуваної продукції. Це зумовлено тим, що обмін білків в організмі птиці займає центральне положення в процесах росту (Насонов Ю.М., 1972; Таранов М.Т., 1976; Фисинин В.И. та ін., 1991). Наявні в літературі поодинокі дані про онтогенетичні особливості обміну білків в організмі гусей в основному стосуються змін вмісту білків, фракційного складу і деяких продуктів метаболізму в крові, печінці і скелетних м'язах протягом їхнього росту (ForgoV. e.a., 1988; Baltan G.H. e.a., 1988; Вогнівенко Л.П., 1997; Ратич І.Б. та ін., 1997; Nguyen T.T. e.a., 1997). У літературі відсутні дані про онтогенетичні особливості синтезу і розпаду білків в окремих органах і тканинах гусей, про ступінь використання найбільш лімітуючих незамінних амінокислот у синтезі білків і ступінь їхнього катаболізму та шляхи використання утворених вуглецевих метаболітів у них на різних етапах росту птиці, про роль гормональних і субстратних механізмів у регуляції цих процесів. Як виявлено в дослідах на курях, синтез і розпад білків у тканинах птиці найбільшою мірою впливають на її ріст (Ибрагимов М.А., 1990; Kita K. e.a., 1993; Дорн В., 1995; Puvadolpirod S. e.a., 1997), а інтенсивність цих процесів суттєво залежить від рівня годівлі і складу раціону. Гуси в Україні в основному традиційно вирощуються екстенсивним шляхом (Богданов Г.О., 1999). Фізіолого-біохімічні основи інтенсивного вирощування гусей вивчені значно менше ніж інших видів птиці (курей, індиків).

Зв'язок роботи з науковими 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 0101U003430, що виконувалась у лабораторії біології росту і розвитку Інституту біології тварин УААН у 2001 р.

Мета і задачі дослідження. Мета дисертаційної роботи - дослідження онтогенетичних особливостей синтезу і розпаду білків у різних органах і тканинах гусей, ролі амінокислот, глюкози і жирних кислот у регуляції цих процесів на різних етапах росту птиці, впливу різного рівня протеїну і жиру в раціоні на її ріст і обмін білків в організмі.

Об'єкт дослідження - Онтогенетичні особливості обміну білків у тканинах гусей і деякі фактори його регуляції

Предмет дослідження - Визначення загального вмісту білків за вмістом білкового азоту, амінокислотного складу білків, співвідношення окремих фракцій білків, активності аспартат- і аланінамінотрансфераз, кислих і нейтральних протеаз, дослідження інтенсивності синтезу білків шляхом інкубації зрізів тканин з [¹⁴C]амінокислотами і визначенням радіоактивності синтезованих білків у різних органах і тканинах гусей оброшинської сірої породної групи.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети були використані радіологічні і біохімічні методи.

У завдання роботи входило дослідження:

інтенсивності синтезу і розпаду білків у печінці, скелетних м'язах, шкірі і слизовій тонкого кишечнику гусей на ряді етапів онтогенезу в умовах in vitro;

впливу глюкози, пальмітинової кислоти і лізину на інтенсивність синтезу білків у скелетних м'язах і шкірі гусей у різному віці в умовах in vitro;

вмісту білків, їхнього фракційного і амінокислотного складу в різних органах і тканинах гусей на різних етапах онтогенезу;

особливостей метаболізму 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну в різних органах і тканинах гусей в ембріональний і постембріональний періоди;

впливу різного рівня протеїну і жиру в раціоні гусей з 10- до 60-денного віку на їхній ріст та названі біохімічні процеси і показники в досліджуваних органах і тканинах.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено системне дослідження онтогенетичних особливостей обміну білків в органах і тканинах гусей на різних етапах онтогенезу, впливу різного вмісту протеїну і жиру в раціоні гусей у перші місяці життя на синтез і розпад білків у тканинах та інтенсивність росту. Вивчено вікову динаміку змін загального вмісту білків їхнього амінокислотного складу та співвідношення окремих білкових фракцій у печінці, скелетних м'язах, шкірі і слизовій тонкого кишечнику гусей після переходу від ембріонального до постембріонального періоду. Виявлено різке зниження інтенсивності синтезу білків у названих органах і тканинах гусей після вилуплення, підвищення її до 10-30-денного віку і зниження в період з 30- до 60-денного віку. Виявлено також різке підвищення активності кислих і нейтральних протеаз у досліджуваних органах і тканинах гусей після вилуплення і зниження її з 30- до 60-денного віку, підвищення активності аланінамінотрансферази в органах і тканинах гусей після вилуплення і активності аспартатамінотрансферази в них у період з 30- до 60-денного віку. Встановлено значно більше використання фенілаланіну в синтезі білків в органах і тканинах ембріонів ніж у дорослих гусей, більше використання вуглецевого скелету амінокислоти в синтезі ліпідів порівняно до використання її в енергетичних процесах в органах і тканинах гусей. Встановлений зв'язок між вмістом протеїну і жиру в раціоні гусей в перші місяці життя, інтенсивністю синтезу і розпаду білків у скелетних м'язах та інтенсивністю їх росту.

Практичне значення одержаних результатів. Обгрунтовано підвищення рівня протеїну в раціоні гусей при інтенсивному вирощуванні з 10- до 60-денного віку до 20% або додавання до раціону з вмістом 18% протеїну 3% жиру.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем власноручно здійснено опрацювання літератури, всі експериментальні дослідження і написання дисертації. Аналіз і обговорення отриманих даних проведено спільно з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідалися на науково-практичних конференціях аспірантів Інституту біології тварин УААН (Львів, 1999-2001), міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 100-річчю від дня народження академіка С.З.Гжицького (Львів, 2000), аспірантській конференції, присвяченій 85-річчю від дня народження професора З.П.Скородинського (Львів, 2000), на III Міжнародному симпозіумі "Україна-Австрія. Сільське господарство: наука і практика" (Чернівці, 2000), на III Міжнародній конференції "Актуальные проблемы биологии в животноводстве" (Боровськ, 2000); на III Українській конференції по птахівництву з міжнародною участю (Борки, 2001), на міжнародній науково-практичній конференції “Біологічні основи підвищення продуктивності тварин”, присвяченій 40-річчю створення Інституту біології тварин УААН (24-25.01.2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових робіт, у тому числі 6 статей.

Структура і об'єм дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, власних досліджень, обговорення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел літератури. Обсяг дисертації - 131 сторінка, у тому числі 36 таблиць. Список використаних джерел літератури містить 268 публікацій вітчизняних та закордонних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Результати власних досліджень і їх обговорення

Загальний вміст білків, їх амінокислотний склад та співвідношення окремих білкових фракцій в органах і тканинах гусей на різних етапах онтогенезу. В результаті проведених досліджень виявлено, що загальний вміст білків у печінці гусей підвищується в період з 10- до 30-денного віку (P<0,001), у скелетних м'язах і шкірі - з 30- до 60-денного віку (P<0,001), а в слизовій оболонці тонкого кишечнику - істотно не змінюється протягом досліджуваного періоду онтогенезу. В 60-денному віці загальний вміст білків у печінці, слизовій тонкого кишечнику, скелетних м'язах і шкірі гусей був відповідно в 1,20 (P<0,01), 1,03 (P<0,5), 1,25 (P<0,001) та 1,07 (P<0,5) раза більший ніж в 1-денному віці.

При дослідженні білкового складу органів і тканин 1, 10, 30 і 60-денних гусей методом дискелектрофорезу на електрофореграмах з фракціонуванням білків печінки, слизової тонкого кишечнику, скелетних м'язів і шкіри виявлено відповідно 15-32, 10-23, 13-25 і 12-21 білкових фракцій. У зв'язку з труднощами ідентифікації та кількісного визначення виявлених білків їх розділяли на дискпротеїнограмі на 7 білкових електрофоретичних фракцій - преальбуміни, альбуміни, ₁-, ₂-глобуліни, ₁-, ₂- і -глобуліни, що відповідають за електрофоретичною рухливістю білковим фракціям сироватки крові.

В печінці гусей у період з 1- до 30-денного віку відповідно в 10,02; 2,22 і 1,36 раза збільшується відносний вміст преальбумінів, ₁- і ₂-глобулінів (P<0,05-0,001) і в 1,3; 1,2; 1,2 і 2,3 раза зменшується відносний вміст альбумінів, ₁-, ₂- і -глобулінів (P<0,5; P<0,5; P<0,5; P<0,01). У період з 30- до 60-денного віку в печінці гусей зменшується відносний вміст преальбумінів, альбумінів, ₁- і ₂-глобулінів (P<0,001), а відносний вміст ₁- і ₂-глобулінів - збільшується (P<0,001).

У слизовій тонкого кишечнику гусей у період з 10- до 60-денного віку більш ніж у 2 рази зменшується відносний вміст -глобулінів (P<0,01), а співвідношення інших білкових фракцій з віком птиці зазнає аналогічних змін, виявлених у печінці.

У білках грудного м'яза гусей на всіх етапах дослідження відсутні преальбуміни, а зменшення відносного вмісту -глобулінів в їхньому складі виражено більшою мірою ніж у названих досліджуваних органах і тканинах. При цьому в білках грудного м'яза гусей у період з 1- до 10-денного віку різко збільшується відносний вміст ₁- і ₂-глобулінів, а також ₁-глобулінів, та зменшується відносний вміст ₂-глобулінів (P<0,01-0,001). Відносний вміст ₁-глобулінів у грудному м'язі гусей у період з 30- до 60-денного віку різко зменшується (P<0,05), відносний вміст ₂-глобулінів і ₁-глобулінів - збільшується (P<0,001).

У білках шкіри гусей протягом досліджуваного періоду приблизно в 2 рази зменшується відносний вміст альбумінів і -глобулінів (P<0,01), а у період з 10- до 30-денного віку більше ніж у 5 разів збільшується відносний вміст преальбумінів (P<0,001), який у період з 30- до 60-денного віку зменшується більше ніж у 8 разів (P<0,001). Зміни співвідношення інших білкових фракцій у шкірі з віком птиці подібні до змін у печінці та слизовій тонкого кишечнику. гусак білок онтогенез біохімічний

Загальний вміст амінокислот печінки, скелетних м'язів та шкіри гусей протягом досліджуваного періоду онтогенезу та співвідношення їх значно змінюється, а в слизовій тонкого кишечнику ці зміни виражені меншою мірою. Різниці у вмісті окремих амінокислот у білках досліджуваних органів і тканин ембріонів і 1-денних гусей незначні (P<0,5). За період з 1- до 30-денного віку вміст їх у печінці, скелетних м'язах і шкірі гусей збільшується відповідно в 1,18; 1,26 і 1,13 раза (P<0,05-0,001), а в слизовій тонкого кишечнику він істотно не змінюється (P<0,5).

Морфофункціональний розвиток органів і тканин гусей у період з 1- до 10-денного віку характеризується значними змінами амінокислотного складу загальних білків, що можна пояснити змінами співвідношення в них окремих білкових фракцій. Зокрема, в білках печінки 10-денних гусей порівняно з 1-денними виявлено вищий вміст більшості амінокислот, за винятком лейцину, аргініну, аланіну і проліну, а також менший вміст серину і метіоніну (P<0,05-0,01). У білках скелетних м'язів гусей у 10-денному віці виявлено більший вміст глютамінової і аспарагінової кислот, лізину, валіну, ізолейцину та менший вміст гістидину і фенілаланіну ніж у скелетних м'язах 1-денних гусенят (P<0,05-0,001). У білках шкіри 10-денних гусей порівняно з 1-денними виявлено більший вміст гліцину, аспарагінової кислоти, серину, тирозину, ізолейцину і менший вміст аланіну, аргініну і метіоніну (P<0,05-0,001). У білках слизової тонкого кишечнику при цьому виявлено більший вміст аспарагінової кислоти, валіну та менший вміст глютамінової кислоти, лізину, гліцину, метіоніну (P<0,05-0,001).

У білках печінки 30-денних гусей порівняно з 10-денними виявлено більший абсолютний вміст аланіну, гістидину, тирозину, серину та менший вміст валіну, ізолейцину і метіоніну (P<0,05-0,001). У скелетних м'язах 30-денних гусей при цьому виявлено більший вміст всіх амінокислот, за винятком глютамінової кислоти, аргініну і проліну, та менший вміст лейцину (P<0,05-0,001). У шкірі 30-денних гусей порівняно з 10-денними виявлено більший вміст гліцину, серину, треоніну, проліну і менший вміст валіну та ізолейцину (P<0,05-0,01). Ці дані свідчать про значне збільшення в шкірі гусей з віком частки колагену, який характеризується високим вмістом гліцину і проліну.

Інтенсивність синтезу білків у різних органах і тканинах гусей на різних етапах онтогенезу в умовах in vitro. З наведених у табл. 1 даних видно, що радіоактивність білків, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин гусячих ембріонів при інкубації з [2-¹⁴C]лізином, майже в 1,5-2 рази більша (P<0,001) порівняно з радіоактивністю білків, синтезованих зрізами органів і тканин 1-денних гусей. Це можна пояснити недостатнім забезпеченням потреби гусей після виведення в енергії і протеїні, які є факторами, що лімітують синтез білків у тканинах тварин, через недостатнє споживання корму і посилене використання енергетичних субстратів у процесах терморегуляції в організмі гусей під час адаптації їх до нових умов існування. У цей період потреба гусей в енергії і амінокислотах значною мірою забезпечується за рахунок їх мобілізації з жовткового мішка.

Таблиця 1 Радіоактивність білків при інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин ембріонів і гусей різного віку з [2-¹⁴C]лізином (Mm, -роз./100 мг сир.ткан./хв, n=4)

Примітка. Тут і далі знаком * позначено статистичну вірогідність різниць у досліджуваних показниках у тканинах гусей суміжних вікових груп (* - P<0,05; ** - P<0,01;*** - P<0,001).

У період з 1- до 10-денного віку інтенсивність синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах гусей підвищується в 2,5-4,5 раза (P<0,01 - 0,001). У цей період інтенсивність синтезу білків у скелетних м'язах і шкірі гусей значно вища ніж у слизовій оболонці тонкого кишечнику і особливо в печінці, що можна пояснити високою швидкістю їхнього росту. З 10- до 30-денного віку інтенсивність синтезу білків у печінці гусей значно підвищується (P<0,001), у шкірі - знижується (P<0,001), а в слизовій тонкого кишечнику і скелетному м'язі - істотно не змінюється (P<0,5). Цей період збігається зі зниженням відносної швидкості росту гусей, яка ще більше зменшується в період з 30- до 60-денного віку. В цей період інтенсивність синтезу білків різко знижується в усіх досліджуваних органах і тканинах гусей (P<0,01-0,001).

Вплив лізину, глюкози і пальмітинової кислоти при додаванні їх до інкубаційного середовища на інтенсивність синтезу білків у скелетних м'язах гусей на різних етапах онтогенезу в умовах in vitro. З наведених у табл. 2 даних видно, що при додаванні до інкубаційного середовища лізину вірогідно підвищується використання [2-¹⁴C]лізину в синтезі білків зрізами скелетних м'язів гусей в 1, 30 і 60-денному віці (P<0,01-0,05) порівняно з використанням зрізів скелетних м'язів гусей при інкубації їх у середовищі, в якому лізин був відсутній. Оскільки в синтезі білків переважно використовуються вільні амінокислоти, які містяться у внутріклітинному фонді, з цих даних випливає, що раціон гусей у названому віці недостатньо забезпечував їхню потребу в лізині, який є найбільш лімітуючою амінокислотою у птиці.

Таблиця 2 Вплив добавок лізину, глюкози і пальмітинової кислоти до інкубаційного середовища на використання [2-¹⁴C]лізину в синтезі білків у скелетних м'язах гусей на різних етапах онтогенезу в умовах in vitro (Mm, -роз./100 мг сир.ткан./хв, n=4)

При додаванні до інкубаційного середовища глюкози різниці в радіоактивності білків, синтезованих зрізами скелетних м'язів гусей на всіх етапах онтогенезу, порівняно з контролем, статистично невірогідні. Стимулювальний вплив пальмітинової кислоти при додаванні її до інкубаційного середовища на синтез білків у скелетних м'язах гусей виявлений лише у 30-денному віці (P<0,05), тобто в період найбільш інтенсивного синтезу білків. Про це свідчить вища радіоактивність білків, синтезованих зрізами скелетних м'язів гусей у 30-денному віці при додаванні до інкубаційного середовища пальмітинової кислоти, порівняно з радіоактивностю білків, синтезованих зрізами скелетних м'язів гусей при інкубації в середовищі без глюкози.

Загалом з одержаних нами результатів випливає, що рівень незамінних амінокислот, зокрема лізину, більшою мірою впливає на синтез білків у скелетних м'язах гусей у процесі росту ніж рівень вуглеводів і жиру.

Активність кислих і нейтральних протеаз у тканинах гусей на різних етапах онтогенезу. Разом з високою інтенсивністю синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах гусей 10- і 30-денного віку виявлено високу активність кислих і нейтральних протеаз, що свідчить про прямий зв'язок між інтенсивністю синтезу і розпаду білків та про високу інтенсивність їх оновлення. Активність кислих і нейтральних протеаз у досліджуваних органах і тканинах гусей після вилуплення в декілька разів вища порівняно з активністю їх в органах і тканинах ембріонів (P<0,001). Ці дані свідчать про різке посилення процесів протеолізу в тканинах гусей після вилуплення. У період з 1- до 30-денного віку у печінці та м'язі виявлена однакова динаміка змін активності кислих протеаз. У період з 30- до 60-денного віку активність кислих протеаз у всіх досліджуваних органах і тканинах гусей знижується (P<0,05), що разом зі зниженням інтенсивності синтезу білків у них свідчить про зменшення швидкості оновлення білків у тканинах гусей з віком.

Метаболізм 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну в тканинах гусей в ембріональний та постембріональний період в умовах in vivo. Виявлено, що після внутрім'язового введення 28-денним ембріонам 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну радіоактивність білків у досліджуваних органах і тканинах гусенят після вилуплення становила 94,0-98,5%, радіоактивність ліпідів 1,4-5,9% загальної радіоактивності обох сполук. З цих даних випливає, що введений ембріону 3-феніл-[1-¹⁴C]аланін в основному використовується в його органах і тканинах у синтезі білків, а лише незначна його кількість піддається катаболізму, і вуглецевий скелет амінокислоти використовується в синтезі ліпідів. При цьому не враховано кількісної сторони можливого використання вуглецевого скелета 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну в енергетичних процесах в організмі ембріона.

При інкубації зрізів тканин 60-денних гусей з 3-феніл-[1-¹⁴С]аланіном 68,73-83,22% радіоактивності досліджуваних сполук виявлено в білках, 13,96-25,65% - у ліпідах, 2,82-5,62% - у СО₂. Ці дані свідчать про значно більше використання вуглецевого скелета амінокислоти в синтезі ліпідів порівняно до окислення його в циклі трикарбонових кислот. Найбільше використання 3-феніл-[1-¹⁴С]аланіну в синтезі білків і ліпідів виявлено в скелетних м'язах, а найбільша продукція СО₂ в результаті окиснення його вуглецевого скелету - в печінці.

Метаболізм [2-¹⁴С]лізину в тканинах гусей в умовах in vitro. Загальна радіоактивність білків, ліпідів і СО₂, утворених при інкубації зрізів досліджуваних органів і тканин 60-денних гусей з [2-¹⁴С]лізином у 3 рази вища ніж при інкубації з 3-феніл-[1-¹⁴С]аланіном. Радіоактивність білків, синтезованих зрізами досліджуваних органів і тканин гусей при інкубації з [2-¹⁴С]лізином, становила 97,22-98,33%, радіоактивність ліпідів 1,00-1,78%, радіоактивність СО₂ 0,63-1,00% загальної радіоактивності цих сполук. З цих даних випливає, що лізин у досліджуваних органах і тканинах гусей в умовах in vitro в основному використовується в синтезі білків. Лише незначна його частина піддається катаболізму і утворені при цьому вуглецеві метаболіти значно більше використовуються в синтезі ліпідів ніж в енергетичних процесах. При цьому різниці в ступені використання [2-¹⁴С]лізину в синтезі білків у печінці, скелетних м'язах і шкірі гусей виражені незначною мірою, а ступінь його катаболізму і використання вуглецевого скелету в синтезі ліпідів і енергетичних процесах у скелетних м'язах вищий ніж у печінці і в шкірі. Ці різниці можна пояснити більш інтенсивним метаболізмом ацетоацетату, який утворюється в результаті катаболізму лізину, у скелетних м'язах тварин ніж у печінці [Bender D., 1985; Янович В.Г., 1991].

Вплив різного рівня протеїну і жиру в раціоні гусей на загальний вміст білків, співвідношення окремих білкових фракцій і сечової кислоти в їхніх тканинах. Підвищення рівня протеїну в раціоні гусей як при згодовуванні їм комбікорму із вмістом протеїну 20%, так і при згодовуванні зеленої маси у вигляді добавок до комбікорму, а також додавання жиру до комбікорму вірогідного збільшує вміст білків у печінці і скелетних м'язах (P<0,05-0,01).

Підвищений рівень протеїну і жиру в раціоні гусей впливає на співвідношення деяких білкових фракцій. Цей вплив специфічний для кожного органу і тканини гусей окремо; він значною мірою залежить від метаболічної дії названих компонентів раціону. Зокрема, підвищений рівень протеїну в раціоні гусей у печінці, слизовій тонкого кишечнику та шкірі за впливом на синтез окремих фракцій білків відрізняється від впливу підвищеного рівня жиру. Так, при згодовуванні гусям жиру у вигляді добавок до раціону вірогідно збільшується відносний вміст ₁- і ₂-глобулінів та зменшується відносний вміст ₁- і ₂- глобулінів у шкірі, печінці і слизовій тонкого кишечнику, що ілюструє вплив жиру на різні сторони обміну білків у тканинах гусей. У грудному м'язі гусей 2-ї і 3-ї груп, яким згодовували комбікорм з підвищеним рівнем протеїну, виявлено значно менший вміст ₂-глобулінів і більший вміст ₂-глобулінів (P<0,01; P<0,001) і -глобулінів (P<0,01).

Вміст сечової кислоти в досліджуваних органах і тканинах гусей істотно відрізняється між собою і залежить, з одного боку, від кількості і джерела протеїну, а з другого - від кількості жиру в їхньому раціоні. Так, вміст сечової кислоти в печінці гусей контрольної групи відповідно в 6,6 і 10,9 раза більший ніж у скелетних м'язах і шкірі, що свідчить про важливу роль печінки в знешкодженні аміаку. У печінці гусей 2, 3 і 4-ї груп наприкінці досліду вміст сечової кислоти був відповідно в 1,42; 1,30 і 1,22 раза менша (P<0,001; P<0,01; P<0,01) ніж у печінці гусей 1-ї групи. Одержані дані свідчать про зменшення катаболізму амінокислот в організмі гусей при додаванні до їхнього раціону жиру, що узгоджується з сучасними уявленнями про азотзберігаючу дію жирів в організмі птиці (Tesseraud S., 1996; Van der Klis J., 1997).

Вплив різного рівня протеїну і жиру в раціоні гусей на інтенсивність синтезу білків у різних органах і тканинах в умовах in vitro. З наведених у табл. 3 даних видно, що різниці в інтенсивності синтезу білків у печінці гусей 1, 2, 3 і 4-ї груп порівняно з печінкою гусей 1-ї групи статистично невірогідні (P<0,5). Радіоактивність білків, синтезованих зрізами скелетних м'язів гусей 2, 3 і 4-ї груп при інкубації з [2-¹⁴C]лізином була відповідно в 1,29; 1,11 та 1,27 раза вища (P<0,001; P<0,01; P<0,001) порівняно з радіоактивністю білків, синтезованих зрізами скелетних м'язів гусей 1-ї групи.

Таблиця 3 Радіоактивність білків при інкубації з [2-¹⁴C]лізином зрізів досліджуваних органів і тканин гусей (Mm, -роз./100 мг сир.ткан./хв, n=4)

Отже, існує прямий зв'язок між вмістом протеїну в раціоні і синтезом білків у скелетних м'язах гусей. Разом з тим спостерігається стимулювальний вплив жиру при додаванні його до раціону гусей на синтез білків у скелетних м'язах подібно до того, як це виявлено у курчат-бройлерів (Szakall I., 1998). Різниці в радіоактивності білків, синтезованих зрізами шкіри гусей 2- і 3-ї груп при інкубації з [2-¹⁴C]лізином порівняно з гусями 1-ї групи статистично невірогідні, тоді як радіоактивність білків, синтезованих зрізами гусей 4-ї групи, значно вища (P<0,01). Ці дані свідчать про стимулювальний вплив жирових добавок до раціону гусей на синтез білків у шкірі.

Вплив різного рівня протеїну і жиру в раціоні гусей на активність кислих і нейтральних протеаз в органах і тканинах. Активність кислих протеаз у печінці гусей 2- і 4-ї груп, а також активність ферменту в слизовій тонкого кишечнику гусей 2, 3 і 4-ї груп вірогідно вищі ніж у печінці гусей 1-ї групи (P<0,01). Ці дані свідчать про більшу швидкість оновлення білків у печінці і слизовій тонкого кишечнику гусей з підвищенням рівня протеїну і жиру в їхньому раціоні.

Виявлена значно нижча активність нейтральних протеаз у скелетних м'язах гусей 2, 3 і 4-ї груп ніж у гусей 1-ї групи (P<0,01 - 0,001). Ці дані ілюструють обернену залежність між інтенсивністю синтезу білків і активністю нейтральних протеаз у скелетних м'язах гусей, що певною мірою дає змогу пояснити більші прирости живої маси у гусей дослідних груп порівняно з гусями контрольної групи.

Вплив згодовування гусям раціонів з різним вмістом протеїну і жиру на їхній ріст. Згодовування гусям протягом вирощування раціонів з підвищеним рівнем протеїну і жиру позитивно впливає на їхній ріст. Середньодобові прирости живої маси у гусей 2, 3 і 4-ї груп були відповідно на 14,26; 7,36 і 15,51% більші ніж у гусей 1-ї групи (P<0,05; P<0,05). При цьому витрати комбікорму на 1 кг приросту в гусей 2, 3 і 4-ї груп були відповідно на 12,14; 6,56 і 12,97 % менші ніж у гусей 1-ї групи. Одержані дані свідчать про обґрунтованість збільшення вмісту протеїну і жиру в раціоні гусей при інтенсивному вирощуванні.

ВИСНОВКИ

для забезпечення інтенсивного росту гусей при вирощуванні на м'ясо рекомендується підвищити вміст протеїну в згодовуваному їм комбікормі в період з 10- до 60-денного віку до 20% або додавати до комбікорму з вмістом 18% протеїну жир в кількості 3% від його маси.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Сірко Я.М., Янович В.Г. Онтогенетичні особливості синтезу білків у тканинах гусей / / НТБ ІЗіБТ. - Львів. - 1999. - Вип.1(2). - С. 120-122.

(Дисертант провів експериментальні дослідження, статистичну обробку, аналіз і опис отриманих даних).

Сірко Я.М., Янович В.Г. Онтогенетичні особливості синтезу білків і його регуляції у скелетних м'язах гусей / / НТБ ІЗіБТ. - Львів. - 1999. - Вип.1(3). - С. 55-57. (Дисертант провів експериментальні дослідження, статистичну обробку, аналіз і опис отриманих даних).

Сірко Я.М., Янович В.Г. Метаболізм 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну у тканинах гусей в ембріональний період в умовах in vivo / / НТБ ІБТ. - Львів. - 2000. - Вип.2. - С. 87-89. (Дисертант провів експериментальні дослідження, статистичну обробку, аналіз і опис отриманих даних).

Сірко Я.М. Метаболізм [2-¹⁴C]лізину і 3-феніл-[1-¹⁴C]аланіну у тканинах гусей в умовах in vitro / / Біологія тварин. - Львів. - 2001. - Т.3, №1. - С. 64-66.

Сірко Я.М., Янович В.Г. Вплив підвищеного рівня протеїну і жиру в раціоні гусей на синтез і розпад білків в їх тканинах в умовах in vitro / / Птахівництво: Міжвід. тем. зб. За мат. ІІІ Укр. конф. по птахівництву з міжнар. участю. - Борки, 2001. - С. 345-349.

(Дисертант провів експериментальні дослідження, статистичну обробку, аналіз і опис отриманих даних).

Сірко Я.М., Янович В.Г. Амінокислотний склад білків скелетних м'язів і шкіри гусей на різних стадіях онтогенезу / / НТБ ІБТ. - Львів. - 2001. - Вип.1-2. - С. 222-225. (Дисертант провів підготовку матеріалу для досліджень, статистичну обробку, аналіз і опис отриманих даних).

Ратыч И.Б., Сирко Я.Н. Онтогенетические особенности синтеза белков в тканях гусей в условиях in vitro и некоторые факторы его регуляции / / Тез. докл. ІІІ междунар. конф. "Актуальные проблемы биологии в животноводстве" (ВНИИФБиП с.-х. животных, 6-8 сент. 2000 г., Россия, Боровск). - С. 334-336. (Дисертант провів експериментальні дослідження, аналіз і опис отриманих даних).

Sirko Ya.M., Shymanovich V.O. Ontogenetic peculiarities of protein and lipid synthesis in gooses tissues // Тез. доп. III Symposium Ukraine-Цsterreich. Landwirtschaft: Wissenschaft und Praxis. Tschernivci, 14-16 Sept. 2000. - P. 127. (Дисертант провів експериментальні дослідження, аналіз і опис отриманих даних).

АНОТАЦІЇ

Сірко Я.М. Онтогенетичні особливості обміну білків у тканинах гусей і деякі фактори його регуляції. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Інститут біології тварин УААН, Львів, 2002.

У дисертації подано нові дані про онтогенетичні особливості синтезу і розпаду білків в органах і тканинах гусей, роль амінокислот, глюкози і жирних кислот у регуляції цих процесів на різних етапах росту птиці, вплив різного вмісту протеїну і жиру в раціоні гусей на їхній ріст і обмін білків в організмі.

Виявлено різке зниження інтенсивності синтезу білків у досліджуваних органах і тканинах гусей після вилуплення, підвищення її до 10- 30-денного віку і зниження з 30- до 60-денного віку, також різке підвищення активності кислих і нейтральних протеаз після вилуплення і зниження її з 30- до 60-денного віку, підвищення активності аланінамінотрансферази після вилуплення і активності аспартатамінотрансферази з 30- до 60-денного віку, а також значно більше використання фенілаланіну в синтезі білків в органах і тканинах ембріонів ніж у дорослих гусей, більше використання вуглецевого скелета амінокислоти в синтезі ліпідів ніж в енергетичних процесах. Виявлено зв'язок між вмістом протеїну і жиру в раціоні гусей в перші місяці життя, інтенсивністю синтезу і розпаду білків у скелетних м'язах та інтенсивністю їх росту.

Ключові слова: гуси, ембріони, білки, амінокислоти, ферменти.

Сирко Я.Н. Онтогенетические особенности обмена белков в тканях гусей и некоторые факторы его регуляции. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.04 - биохимия. - Институт биологии животных УААН, Львов, 2002.

В диссертации представлены новые данные об онтогенетических особенностях синтеза и распада белков в органах и тканях гусей, роли аминокислот, глюкозы и жирных кислот в регуляции этих процессов на разных этапах роста птицы, о влиянии разного уровня содержания протеина и жира в рационе гусей на их рост и обмен белков в организме.

Изучена возрастная динамика изменений содержания белков, их аминокислотного состава и соотношения отдельных белковых фракций в печени, скелетных мышцах, коже и слизистой тонкого кишечника гусей после перехода от эмбрионального развития к постэмбриональному. Установлено, что изменения общего содержания белков и их фракционного состава, абсолютного и относительного содержания отдельных аминокислот в белках исследуемых органов и тканей гусей с возрастом специфичны для каждого из них в отдельности по направлению и степени и находятся во взаимосвязи с их морфофункциональными и метаболическими особенностями.

Установлено резкое снижение интенсивности синтеза белков в указанных органах и тканях гусей в условиях in vitro при использовании в качестве маркера [2-¹⁴C]лизина после вылупления, повышение ее к 10-30-дневному возрасту и снижение в период с 30- до 60-дневного возраста. Интенсивность синтеза белков в скелетных мышцах гусей 1-60-дневного возраста повышается при добавлении в инкубационную среду лизина, в коже гусей 30-дневного возраста - при добавлении лизина и пальмитиновой кислоты. Выявлено резкое повышение активности кислых и нейтральных протеаз в исследуемых органах и тканях гусей после вылупления и снижение ее с 30- до 60-дневного возраста, повышение активности аланинаминотрансферазы в органах и тканях гусей после вылупления и активности аспартатаминотрансферазы в них в период с 30- до 60-дневного возраста. Содержимое мочевой кислоты в исследуемых органах и тканях гусей 1, 10, 30-дневного возраста значительно больше, чем в органах и тканях эмбрионов и гусей 60-дневного возраста.

Установлено значительно большее использование 3-фенил-[1-¹⁴C]аланина в синтезе белков в органах и тканях эмбрионов, чем у взрослых гусей, большее использование углеродного скелета аминокислоты в синтезе липидов по сравнению с использованием ее в энергетических процессах в органах и тканях гусей.

Общее содержимое белков в печени и скелетных мышцах гусей увеличивается при повышении содержания протеина и жира в их рационе. При этом в печени, скелетных мышцах и коже гусей уменьшается содержание мочевой кислоты, что вместе с большими приростами свидетельствует о повышении ретенции азота в организме птицы. При повышении уровня протеина и жира в рационе в скелетных мышцах гусей повышается использование глюкозы в синтезе заменимых аминокислот и их использование в синтезе белков, в коже - в синтезе липидов. Прирост живой массы гусей, которым в период с 10- до 60-дневного возраста скармливали комбикорм с разным уровнем протеина или с добавками подсолнечного масла был больше, чем у гусей, которым скармливали стандартный комбикорм.

Интенсивность синтеза белков в скелетных мышцах гусей в условиях in vitro повышается при увеличении в их рационе содержания протеина и жира, в коже - при повышении содержания жира. При этом в печени и слизистой тонкого кишечника гусей повышается активность кислых протеаз, в скелетных мышцах - снижается активность нейтральных протеаз.

Приросты живой массы гусей, которым в период с 10- до 60-дневного возраста скармливали рацион с 18% до 20% содержанием протеина путем добавления к комбикорму сухого обезжириного молока или путем скармливания вместе с комбикормом зеленой массы бобово-злаковых трав, а также комбикорм с добавками 3% подсолнечного масла были соответсвенно на 14,26; 7,36 и 15,51% больше, чем у гусей, которым скармливали лишь комбикорм.

Ключевые слова: гусь, эмбрионы, белки, аминокислоты, ферменты.

Sirko Ya.M. Ontogenetic peculiarities of protein metabolism in tissues of the geese and some factors of its regulation. - Manuscript.

Thesis of degree of candidate of agricultural sciences by speciality 03.00.04 - biochemistry. - The Institute of Animal Biology of UAAS, Lviv, 2002.

In the thesis the new data about ontogenetic peculiarities of protein metabolism in organs and tissues of the geese, about the role of amino acids, glucose and fatty acids in regulation of these processes on different growth stages of fowl, about influence of protein and fat level in the ration on growth and on protein metabolism in organism are presented.

It has been established the sharp decrease of protein synthesis intensity in the investigated organs and tissues of posthatching goslings, its following increase till 10-30-days of age and decrease in period from 30- till 60-days of age. The marked enhancement of acid and neutral proteases activity in organs and tissues of geese after hatching and its decrease from 30- till 60-days of age, the increase of alanine aminotransferase activity just after hatching and aspartate aminotransferase activity in period from 30- till 60-days of age was detected. The much greater utilization of phenylalanine in protein synthesis in organs and tissues of embryos, than in the adult geese, the greater utilization of carbon skeleton of amino acids in lipid synthesis, than in energy processes was revealed.

It was established the relation between protein and fat content in the ration of geese during the first months of life, the intensity of protein synthesis and degradation in skeletal muscles and the intensity of their growth.

Key words: geese, embryos, proteins, skin, amino acids, enzymes.

Размещено на Allbest.ru