Влияние физиологического состояния цыплят-бройлеров, обусловленного скоростью роста на активность АТФаз эритроцитов

Мосягин В.В., Максимов В.И. МГАВМиБ
Федорова Е.Ю. Курская ГСХА

В последнее время особое внимание уделяется изучению ферментных систем клеток тканей и органов. Отличительными особенностями, которых являются прочность ассоциации ферментов и определенная последовательность прохождения промежуточных реакций. Ряд таких ферментных комплексов структурно связан с биомембранами различных клеточных органоидов и выполняет жизненно важные функции: ионный транспорт, транспорт электронов, последовательные окислительные реакции и др. Ферментные комплексы широко используются в химическом анализе [1,4].

Главным путем поступления в клетку неорганических ионов аминокислот, пептидов, органических кислот и других метаболитов является активный транспорт, осуществляемый ионными насосами, интегральными компонентами которых являются транспортные АТФазы [2].

Транспорт аминокислот зависит от их химической структуры, величины молекулы и ее электрического заряда. Так, наибольшей скоростью транспортирования обладают отрицательно заряженные аминокислоты с короткой углеводородной цепью, в то время как для транспорта положительно заряженных аминокислот в среде не требуется присутствия ионов натрия [9].

Интенсивность работы ионных насосов влияет на течение разнообразных физиологических и физико-химических процессов, протекающих в организме.

Таблица 1. Динамика активности АТФазы цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-брой­леров (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)

Группа	Mg2-АТФаза	Na+,K+-АТФаза	Ca2+-АТФаза	НС03- -АТФаза
кросс "Бройлер-6"
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
кросс "ISA"
Группа	Mg2-АТФаза	Na+,K+-АТФаза	Ca2+-АТФаза	НС03- -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

Таблица 2. Динамика активности АТФазы ядер эритроцитов цыплят-бройлеров (у - активность АТФазы, а Х - возраст цыплят)

Группа	Mg2-АТФаза	Na+,K+-АТФаза	Ca2+-АТФаза	НС03- -АТФаза
кросс "Бройлер-6"
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
кросс "ISA"
Группа	Mg2-АТФаза	Na+,K+-АТФаза	Ca2+-АТФаза	НС03- -АТФаза
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

Показатель активности АТФазных ионных насосов является очень чутким критерием оценки метаболического состояния орга низма. 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 [7,8].

В связи с этим, целью исследований было изучение влия­ния физиологического состояния, обусловленного генетическим потенциалом (кроссом), применением кормовых добавок, про­дуктивностью и скоростью роста на функционирование АТФазных ферментных систем субклеточных структур эритроцитов у цыплят-бройлеров.

Материалы и методы. Исследование влияния кормовых до­бавок на активность АТФаз цитоплазматических и ядерных мемб­ран эритроцитов цыплят-бройлеров проводили на четырех группах цыплят-бройлеров кроссов "Бройлер-6" и "ISA". Из суточных цы­плят каждого кросса были сформированы по четыре группы, 100 голов в каждой: три группы опытные и одна - контрольная. 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 мгкг1 живой массы.

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.

Выделение ядер и цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров осуществляли методом 3-х кратного заморажи­вания-оттаивания в растворе сахарозы (р = 1,176), содержащем 50 ммоль*л-1 трис-H2S04 буфер (pH 7,4) с последующим центрифуги­рованием 30 мин при 1000 об*мин-1.

Активность АТФаз оценивали по приросту неорганического фосфата после инкубации [5] и выражали в наномолях неорганического фосфата (Фн) отщепленного 1 мг белка в 1 мин. Неорганический фосфат определяли спектрофотомет-рическим методом [6] при длине волны 390нм. Концентрацию белка в субклеточных фракциях эритроцитов определяли методом Варбурга и Кристиана [3], экстинкцию измеряли при длине волны 260 и 280 нм.

Полученные данные подвергались биометрической обработке с использованием программ STATISTICA 6,0 и MS Office Excel 2003. Результаты исследования Физиологическое состояние, обусловленное применением кормовых добавок, оказывает влияние на активность АТФаз цитоплаз-матических и ядерных мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов "Бройлер-6" и "ISA", что видно из уравнений регрессии (табл. 1, 2).

При этом, активность цитоплазматических АТФаз в группах, получавших ПКД, выше, чем в контрольной группе, а ядерных - в группе, получавшей сукцинат. При этом активность АТФаз ци-топлазматических мембран эритроцитов у цыплят-бройлеров кросса "ISA" выше, чем у кросса "Бройлер-6", а ядерных - ниже.

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. 3). 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".

Корреляционный анализ (табл. 4) показывает, что при увеличении живой массы цыплят-бройлеров кроссов "Бройлер-6" и "ISA" активность АТФаз ядер и цитоплазмати-ческих мембран также возрастает, за исключением НС03--АТФазы ядер, активность, которой, наоборот, снижается.

Таблица 3. Прирост живой массы цыплят-бройлеров кроссов "Бройлер-6" и "ISA" (у - живая масса, г; x - возраст цыплят, сут)

Кросс	"Бройлер-6"	"ISA"
1 (опыт)	у=-171,68+30,81х	у=-182,80+54,76х
2 (опыт)	у=-174,02+30,21х	у=-176,34+53,20х
3 (опыт)	у=-158,56+27,12х	у=-155,76+48,86х
4(контроль)	у=-157,41+28,38х	у=-159,32+49,75х

Таблица 4. 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***

*** - Р < 0,001

Таким образом, кормовые добавки (ПКД и сукцинат) оказывают стимулирующее влияние на физиологические процессы, обеспечивающие скорость роста, связанные с активностью транспортных АТФазных ферментных систем. 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".

Скорость роста цыплят-бройлеров кроссов "ISA" и "Бройлер-6" имеет достоверную сильную корреляционную связь с активностью АТФаз цитоплазматических и ядерных мембран эритроцитов, что говорит об их существенной роли в процессах всасывания, транспорта и биосинтеза белка в организме.

Таким образом, уровень активности транспортных АТФазных ферментных систем находится в тесной взаимосвязи с физиологическим состоянием цыплят-бройлеров, обусловленным возрастом, скоростью роста и продуктивностью.

Список литературы

1. Болдырев А.А. Регуляция активности мембранных ферментов / А.А. Болдырев // Соросовский образовательный журнал. - 1997. - N° 6. - С. 21-27.
2. Бурков, И.А. Структурные основы функционирования транспортных систем / И.А. Бурков, А.Ф. Кисилев //Новые методы и модификация в биохимических исследованиях в животноводстве. - М.: Колос, 1970. - С. 174-182.
3. Досон, Р. Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Элиот, У. Эллиот. - М.: Мир, 1991. - 565 с.
4. Зайцев, С.Ю. Супрамолекулярные ферментные системы крови собак в клинической диагностике / С.Ю. Зайцев, В.И. Максимов, Т.В. Бар-дюкова // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. - 2008. - Т.49. - N°2. - С. 122126.
5. Иващенко, А.Т. Выделение и свойства аниончувствительной аденозинтрифосфатазы из мембран эритроцитов / А.Т. Иващенко, И.А. Бушнева // Биохимия. - 1981. - Т.45. - N° 3. - С. 486-488.
6. Кондрашова, М.Н. Метод определения неорганического фосфата по спектрам по-глощения молибдатных комплексов в ультрафиолете / М.Н. Кондрашова, М.Н Лесогорова, С.Э. Шноль // Биохимия. - 1965. - Т.30, вып.3. - С. 567-562.
7. Макарова Н. В. Статистика в Excel / Макарова Н. В., Трофимец В. Я. // Учеб. пособие. — М.: Финансы и статистика, 2002. - 368с.
8. Максимюк, Н.Н. Белковые гидролиза^TM для цыплят-бройлеров / Н.Н. Максимюк // Зоотехния. - 1998. - N°8. - С. 23.
9. Фурман, Ю.В. Технологические основы производства кормовых добавок и биопре-паратов, физиологические аспекты их применения в животноводстве: авт. дисс. ... док. биол. наук / Ю.В. Фурман. - М., 2001. - 38 с.
10. Christensen, N.N. Role of membranes in secretory proceses / N.N. Christensen // - London, 1972. - P. 433-447.

Реферат

Пептидная кормовая добавка и сукцинат натрия оказывают влияние на физиологические процессы, обеспечивающие скорость роста, связанные с активностью транспортных АТФазных ферментных систем. Наибольший прирост живой массы цыплят-бройлеров кроссов "ISA" и "Бройлер-6" отмечен в группах, получавших пептидную кормовую добавку из отходов кожевенной промышленности, а наименьший - в группе, получавшей сукцинат натрия; скорость роста цыплят-бройлеров кросса "ISA" существенно выше у цыплят-бройлеров кросса "Бройлер-6".

Ключевые слова: скорость роста, АТФаза, цыплята-бройлеры, пептидная кормовая добавка, сукцинат, эритроциты, цитоплазматическая мембрана,ядра

Сведения об авторах

Максимов Владимир Ильич, доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии МГАВМиБ им. К.И. Скрябина, maximov-v-i@yandex.ru, 8(495)377-63-31, 109472 г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23.

Федорова Елена Юрьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры технологии производства и ППЖ Курской ГСХА им. проф. И.И. Иванова, elefedor@ yandex.ru, 8-920-265-4044, 305021 г. Курск, ул. Карла Маркса, д. 70.

Ответственный за переписку с редакцией: Мо-сягин Владимир Владимирович, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии МГАВМиБ им. к.И. Скрябина, ugnoe_nebo@list.ru, 8-926-4310535, 8-920-264-0982, 109472 г. Москва, ул. Академика Скрябина, д. 23.

UDC 636.5.086.34:577.1

EFFECT OF PHYSIOLOGICAL STATE OF BROILER CHICKENS DUE TO GROVTH RATE ON ACTIVITY OF ATPase OF ERYTHROCYTES

Maksimov V.I., Fedorova E.Yu., Mosyagin V.V.

Summary

Peptide fodder additive and sodium succinate affect physiological processes that provide growth rate associated with the activity of transport ATPase enzyme systems. The greatest increase in body weight of broilers of "ISA" and "Broiler-6" crosses is marked in the groups receiving the peptide fodder additive from waste of leather industry, and the lowest - in the group receiving sodium succinate; growth rate of broiler chickens of "ISA" cross was significantly higher than of "Broiler-6" cross.

Key words: growth rate, ATPase, broiler chickens, peptide fodder additive, succinate, red blood cells, cytoplasmic membrane, nucleus. References

1. Boldyrev A.A. Regulyatsiya aktivnosti membrannykh fermentov [Regulation of membrane enzymes' activity]. 1997: pp. 21-27. Print (in Russ.).
2. Burkov I.A., Kisilev A.F. Strukturnye osnovy funktsionirovaniya transportnykh sistem [Structural bases of functioning of transport systems]. Kolos. Moscow (1970): pp. 174-182. Print (in Russ.)
3. Doson R., Eliot D., Eliot U. Spravochnik biokhimika [Reference book of biochemist]. Mir. Moscow (1991). - 565 s. Print (in Russ.).
4. Zaytsev S.Yu., Maksimov V.I., Bardyukova T.V. Supramolekulyarnye fermentnye sistemy krovi sobak v klinicheskoy diagnostike [Supramolecular enzyme system of blood of dogs in clinical diagnostics]. 2008: pp. 122126. Print (in Russ.).
5. Ivashchenko A.T., Bushneva I.A. Vydelenie i svoystva anionchuvstvitelnoy adenozintrifosfatazy iz membran eritrotsitov [Isolation and properties of the anion sensitive adenosine triphosphatase from erythrocyte membranes]. Biokhimiya (1981): pp. 486-488. Print (in Russ.)
6. Kondrashova M.N. Lesogorova M.N, Shnol S.E. Metod opredeleniya neorganicheskogo fosfata po spektram pogloshcheniya molibdatnykh kompleksov v ultrafiolete [Method of determination of inorganic phosphate on the absorption spectra of the molybdate complexes in the ultraviolet]. Biokhimiya (1965): pp. 567-562. Print (in Russ.)
7. Makarova N.V., Trofimets V.Ya. Statistika v Excel [Statistics in Excel]. Finansy i statistika, Moscow (2002). - 368 p. Print (in Russ.)
8. Maksimyuk N.N. Belkovye gidrolizaty dlya tsyplyat-broylerov [Protein hydrolysates for broiler chickens]. Zootekhniya (1998): pp. 23. Print (in Russ.)
9. Furman Yu.V. Tekhnologicheskie osnovy proizvodstva kormovykh dobavok i biopreparatov, fiziologicheskie aspekty ikh primeneniya v zhivotnovodstve [Technological basis of production of feed additives and biological preparations, physiological aspects of their application in animal industries]. Moscow (2001). - 38 p. Print (in Russ.)
10. Christensen N.N. Role of membranes in secretory processes. London (1972): pp. 433-447. Print.

Author affiliation

Maksimov Vladimir I., D.Sc. in Biology, professor of the Scryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology; 23, ac. Scryabin st., Moscow, 109472; phone: 8(495)377-63-31; e-mail: ugnoe_nebo@list.ru

Fedorova Elena Yu., Ph.D. in Biology, docent of the department of technology of production of the Ivanov Kursk State Agricultural Academy; 70, Karla Marksa st., Kursk, 305021; phone: 8-920-265-4044; e-mail: elefedor@ yandex.ru.

Responsible for correspondence with the editorial board: Mosyagin Vladimir V., Ph.D. in Biology, Scryabin Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology; 23, ac. Scryabin st., Moscow, 109472; phone: 8-926-431-0535, 8-920-264-0982; e-mail: maximov-v-i@yandex.ru.

http://vetkuban.com/num4_20116.html