 |
  |
|||
 |
 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Влияние различных концентраций лизина и протеина в кормах на активность фермента лизин-кетоглютаратредуктазыОсманова С.О., Омаров М.О. Северо-Кавказский НИИ животноводства Белки в пищеварительном тракте расщепляются до аминокислот, которые в теле подвергаются метаболическим реакциям. Деградация белка (как синтез) является важнейшим процессом жизнедеятельности клетки. Роль ферментов деградации заключается в необходимости постоянной регуляции количеств специфических энзимов. Когда энзим не требуется из-за отсутствия субстрата, его нужно удалять, когда он необходим - нужно удалять фер -менты деградации. Животные могут постепенно адаптироваться к дефициту или избытку субстрата (аминокислоты). Возможность адаптации зависит от активности ферментов, деградирующих избытки аминокислот [1, 2, 3, 4, 5, 8]. Однако, субстратная активность ферментов неодинакова для разных аминокислот и весьма ограничена при значительных избытках некоторых из них. Низкая адаптация животных к дефициту треонина и высокая к дефициту лизина отмечена в ряде работ [8]. Следовательно, изучение влияния различных форм белкового и аминокислотного баланса на активность ферментов и биосинтез белка имеет важное значение в понимании причин разной эффективности исследования протеина. С целью определения активности фермента деградации лизина - лизин-кетоглютаратредуктазы были проведены два лабораторных опыта по одной и той же схеме на десяти группах. Разница заключалась в том, что уровень белка в пер -вом опыте составил 8,4-9,3%, а во втором -15,9-16,4%. Опыт проведен на крысах-отъемышах породы Вистар в возрасте 20-24 дней с живой массой 53 г, в каждой группе по 14 голов (поровну самок и самцов). Скорость деградации лизина у животных контролируется его наличием и местом деградации. Например, при дефиците лизина в корме концентрация его в митохондриях, как основном месте деградации лизина, была значительно ниже, чем в цитоплазме клеток печени, при этом свободный лизин не полностью обменивался между митохондриальным и цитоплазматическими пулами. Возможно, это объясняет сохранение лизина в тканевом пуле на безбелковой или без-лизиновой диете, а также аккумуляцию лизина в тканевом пуле, когда его потребление превышает потребность [8]. Полагают, что снижение активности фермента деградации лизина не единый механизм его экономии. Другое объяснение включает снижение проницательности ядерных мембран для транспорта нуклеиновых кислот в цитоплазму при дефиците лизина и компартаментализацию синтеза белка в печени и других органах. Повышение деградирующей активности ферментов в ответ на увеличение белка или аминокислот в диете описано в обстоятельном обзоре по имбалансу аминокислот А. Харпером с соавторами [5]. Общеустановленным фактором является низкая активность при ограниченном поступлении аминокислот и резком повышении активности ферментов при высокобелковом питании. Такая реакция имеет очевидное значение в защите организма от высокой аккумуляции аминокислот в крови и тканях и незначительного риска даже тогда, когда диета содержит 40-50% белка. Видимо, низкой активностью ферментов деградации можно объяснить более эффективное использование белка при ограниченном его потреблении, а высокой активностью - снижение эффективности (биологической ценности) при высокобелковом питании. Имеются убедительные доказательства о более эффективной реутилизации лизина по сравнению с другими аминокислотами в условиях их недостатка. Дефицит лизина, несомненно, более часто встречался в процессе эволюции всеядных и травоядных. Вероятно, это привело к развитию особого свойства по экономии лизина при ограниченном потреблении. Полагают, что для лизина существует гомеоста-тический механизм в организме животных, играющий важную роль в поддержании необходимого уровня этой аминокислоты, чтобы не вызвать отрицательных последствий [7]. Основной контрольный рацион (ОР) 1-го опыта состоял из дерти кукурузной, обогащённой витаминами, макро- и микроэлементами, жиром. Во втором опыте кукурузу обогащали 20%-ным соевым жмыхом. Животные второй группы получали рацион первой + смесь незаменимых аминокислот до удовлетворения норм физиологической потребности, но без лизина. Животным третьей, четвёртой, пятой, шестой, седьмой, восьмой, девятой групп скармливали 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6%, соответственно. Продолжительность опыта составила 14 дней. Активность лизин-кетоглютаратредуктазы определяли в печени белых крыс по методу Struk и Sizer в модификации Kachman и Boyer [6]. Результаты исследований Опыт 1. Добавление незаменимых аминокислот (мети-онина, треонина, триптофана и изолейцина) до 100% нормы, но без 1-ой лимитирующей аминокислоты - лизина, к низкобелковому кукурузному рациону не вызвало отрицательных последствий. Животные 2-ой группы повысили потребление корма. Между потреблением корма, суточным приростом и коэффициентом утилизации белка (КУБ) наблюдается прямая зависимость: основная диета 1,0 г и 36,4%, 2-ая группа - 1,37 и 33,6% на скорректированной диете - 5,24 г и 70,6%, соответственно. Добавление лизина сверх нормы физиологической потребности приводило к несущественному снижению суточных приростов (табл. 1). При всех уровнях лизина не наблюдалось существенных различий коэффициентов переваримости белка. Таблица 1. Среднесуточный прирост, потребление корма и коэффициент использования белка у крыс
Опыт 2. При высоком содержании белка в диете добавка различных уровней лизина в рационе приводила к несущественному повышению суточных приростов, коэффициентов утилизации белка (КУБ) (табл. 1). Результаты по изучению активности лизин-деградирую-щего фермента кетоглютаратредуктазы показал, что дефицит лизина (опыт N° 1) приводит к некоторому снижению его активности. С увеличением количества субстрата (лизина) активность его резко возрастает. При увеличении в рационе лизина в два раза активность фермента увеличивается в четыре раза (126,4 мк/мол против 30,6 мк/мол) (табл. 2). Таблица 2. Активность фермента лизин-кетоглютаратредуктазы в печени белых крыс при разном уровне лизина и белка в рационе
Аналогичная тенденция повышения активности, но менее выражено, наблюдалась у животных в опыте N° 2. Таким образом, фермент, деградирующий лизин, обладает субстратной индукцией. По-видимому, снижение активности фермента деградации лизина при дефиците не единственный механизм его экономии. Уровень протеина незначительно сказывался на его активности. Это подтверждается близкими показателями в 9 и 10 группах опытов N°N° 1, 2. Видимо, низкую активность фермента можно объяснить более эффективным использованием белка при ограниченном его потреблении. Ряд исследователей считают, что характерным признаком при остром дефиците лизина является то, что синтез белка в более важных органах (печень, сердце, мозг) продолжает оставаться высоким, за счёт аминокислот, освобождаемых в результате деградации белков менее важных органов и, прежде всего, таких как мускулы [9]. По-видимому, в организме существует гомеостатический механизм, играющий важную роль в поддержании необходимого уровня лизина, чтобы исключить отрицательные последствия. Список литературы
Реферат В статье представлены результаты опытов по изучению влияние разных уровней лизина и протеина в питании лабороторных животных на активность ферментов деградации лизина - лизин-кетоглютаратре-дуктазу в печени белых крыс. Доказано, что данный фермент обладает субстратной активностью. Ключевые слова: белые крысы, протеин, коэффициент утилизации белка, имбаланс, дефицит, фермент, лизин, кетоглютаратредуктаза, индукция, субстрат. Сведения об авторах Османова Сувар Омаровна, аспирантка Северо-Кавказского НИИ животноводства; 350055, г. Краснодар, п. Знаменский, ул. Первомайская, 2. Ответственный за переписку с редакцией: Омаров Махмуд Омаро-вич, доктор биологических наук, зав. лабораторией Северо-Кавказского НИИ животноводства; 350055, г. Краснодар, п. Знаменский, ул. Первомайская, 2; (861) 260-87-98. UDC 636.4.085/13 EFFECT OF DIFFERENT CONCENTRATIONS OF LYSINE AND PROTEIN IN FORAGES ON ENZYME ACTIVITY Osmanova S.O., Slesareva O.A., Omarov M.O. Summary Study of the influence of different forms of protein and amino acid balance on enzyme activity and protein biosynthesis is important in understanding of the causes of various efficiency of protein use. Adding of lysine in excess of the physiological needs led to insignificant reduction in daily gains. At a high content of protein in the diet, supplement of different levels of lysine resulted in insignificant increase of daily gains and protein utilization rates. The results of experiments on the influence of different levels of lysine and protein in the diets of laboratory animals on the activity of enzymes of lysine degradation - lysine-ketoglutaratreductase in the liver of white rats. It is proved that this enzyme has a substrate activity. Key words: white rats, protein, protein utilization rate, imbalance, deficiency, enzyme, lysine, ketoglutaratreductase, induction, substrate. References
Author affiliation Osmanova Suvar O., postgraduate student of the North-Caucasian Scientific-Research Institute of Livestock; 2, Pervomayskaya st., Znamensky sttl., Krasnodar, 350055. Responsible for correspondence with the editorial board: Omarov Makhmoud O., D.Sc. in Biology, laboratory manager of the North-Caucasian Scientific-Research Institute of Livestock; 2, Pervomayskaya st., Znamensky sttl., Krasnodar, 350055; (861) 260-87-98.
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2011 © Ветеринария Кубани | Разработка сайта - Интернет-Имидж | |
|---|---|---|