У статті наводяться результати досліджень АТФазной активності в тканинах скелетних м'язів і головного мозку мітохондріальної субклітинному фракції 10-17-добових курячих ембріонів. Саме ці субклітинні структури забезпечують інтеграцію численних процесів клітинного обміну. Показано, що в мітохондріях головного мозку активність транспортних ферментних систем за весь Інкубаційний період значно вище, ніж в скелетних м'язах. Отримані результати можуть бути використані для розробки біохімічних тестів, за якими можна судити про стан метаболічних процесів в організмі сільськогосподарської птиці в ембріогенезі

Анотація наукової статті по агробіотехнології, автор наукової роботи - Рижкова Галина Федорівна, Ревіна Ганна Борисівна


Область наук:
  • Агробіотехнології
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Вісник Курської державної сільськогосподарської академії

    Наукова стаття на тему 'Активність транспортних ферментних систем в тканинах курячих ембріонів в динаміці'

    Текст наукової роботи на тему «Активність транспортних ферментних систем в тканинах курячих ембріонів в динаміці»

    ?АКТИВНІСТЬ ТРАНСПОРТНИХ ФЕРМЕНТНИХ СИСТЕМ В ТКАНИНАХ КУРЯЧИХ ЕМБРІОНІВ ДИНАМІЦІ

    Г.Ф. Рижкова, А.Б. Ревіна

    Анотація. У статті наводяться результати досліджень АТФазной активності в тканинах скелетних м'язів і головного мозку мітохондріальної субклітинному фракції 10-17-добових курячих ембріонів. Саме ці субклітинні структури забезпечують інтеграцію численних процесів клітинного обміну. Показано, що в мітохондріях головного мозку активність транспортних ферментних систем за весь інкубаційний період значно вище, ніж в скелетних м'язах. Отримані результати можуть бути використані для розробки біохімічних тестів, за якими можна судити про стан метаболічних процесів в організмі сільськогосподарської птиці в ембріогенезі.

    2 ~ \ ~ - | - -) -? I

    Ключові слова: АТФазна активність, Mg, К, № - АТФаза і Mg, Са -АТФаза, транспортні ферментні системи, курячі ембріони, ембріогенез, мітохондрії, мітохондріальний апарат, субклітинні структури, інкубація, інкубаційний період.

    Інкубаційні якості яєць залежать від безлічі факторів, як зовнішніх, так і внутрішніх. Одним з найважливіших є біологічна повноцінність яєць, що залежить від адекватного транспорту всіх необхідних для ембріона поживних речовин: вітамінів, амінокислот, моносахаридів, макро- і мікроелементів та інших, зміст яких грає важливу роль в ембріональному розвитку птиці.

    Куряче яйце і розвивається в ньому курча є зручним об'єктом для досліджень, так як штучна інкубація яєць робить можливим точно визначити стадії розвитку ембріона.

    У тканинах зародка, ізольованого від зовнішнього середовища шкаралупою, відбувається самобутній обмін речовин. особливий

    інтерес представляє дослідження механізмів, що лежать в основі перетворення енергії в біологічних системах. Енергетичний обмін у зростаючих тварин грає особливо важливу роль, так як пов'язаний не тільки з функціональним станом живого організму, але з інтенсивністю формування його структур, а, отже, біосинтезу тих речовин, які беруть участь в утворенні структурнофункционального елементів.

    Основні окислювальні процеси і акумуляція енергії, необхідні для життєдіяльності організму, зосереджені в мітохондріях. Ці субклітинні структури забезпечують інтеграцію численних процесів клітинного обміну. мітохондрії ви-

    Інформація про авторів

    Рижкова Галина Федорівна, доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри органічної та біологічної хімії Курської державної сільськогосподарської академії імені професора І.І. Іванова, тел. (4712) 53-14-04, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Ревіна Ганна Борисівна, аспірант Курської державної сільськогосподарської академії імені професора І.І. Іванова.

    полняют свою функцію з самих ранніх етапів розвитку; з віком мітохондріальний апарат істотно перетворюється, що обумовлено зміною енергетичних потреб клітин. У зв'язку з цим видається цікавим вивчення клітинної проникності та іонного транспорту електролітів в мітохондріях м'язової тканини і головного мозку курячих ембріонів в динаміці.

    Метою наших досліджень було вивчення активності транспортних АТФаз: М§2 +, К +, Иа + - АТФази і Мё2 +, Са2 + -АТФази в тканинах скелетних м'язів і головного мозку мітохондріальної субклітинному фракції 10-17-добових курячих ембріонів. Численними дослідженнями доведено, що ферменти, що каталізують процеси електронного транспорту і окисного фосфорілірова-ня, локалізовані в мембранах мітохондрій у вигляді мітохондріальних субодиниць і ансамблів (Ба1еке Б.Ь., 2003).

    Експериментальну частину роботи проводили в лабораторії кафедри біологічної і органічної хімії КГСХА ім. проф. І. І. Іванова і в відділі ембріональних вакцин виробництва №1 ФГУП «Курська біофабрика - фірма« Біоком ».

    Об'єктом досліджень були 10-17-добові курячі ембріони (п = 80). Яйця інкубували в інкубаторі «Універсал-55» по режиму і технології, прийнятим на виробництві з урахуванням інструкції з інкубації яєць сільськогосподарської птиці (при 1 = 37,5 ± 0,5 ° С; вологості 50-54%).

    Матеріалом для досліджень були: скелетні м'язи, головний мозок курячих ем-

    Бріоні. Фрагменти досліджуваних органів відбирали безпосередньо після закінчення інкубації курячих ембріонів. Мітохондріальну субклітинного фракцію м'язів і головного мозку отримували методом диференціального центрифугування.

    Активність АТФаз в мітохондріальної субклітинному фракції м'язів і головного мозку визначали в середовищах, рекомендованих в роботі Іващенко А.Т., Бушнева І.А. (1981). При цьому активність ферменту розраховували за приростом неорганічного фосфату (14) і висловлювали в нмоль Р1мг білка / хв.

    Отримані в ході виконання роботи дані піддавалися біометричної обробці на ПЕОМ з використанням прикладних програм.

    Аналіз результатів досліджень активності досліджуваних ферментних систем в мітохондріях скелетної мускулатури курячих ембріонів показав, що в активності Mg2 +, K +, Na + -і Mg2 +, Ca2 + -АТФази відзначається загальна динаміка: так, з 10 по 11 добу інкубації відбувається 4-5-кратне зниження даних показників, з 11 по 13 добу відзначається їх значне зростання, на 15-ту добу припадає пік ферментативної активності, потім починається її зниження, і на 17 добу АТФазна активність досягає рівня 10-х діб, що узгоджується з даними А.А. Симоняна (1970), В.В. Лупашко, І.І. Карташова (1978) і ін. (Малюнки 1 і 2).

    Після першої доби інкубації в результаті змикання нервових валиків утворюється нервова трубка, з передньої частини якої починається формування головного мозку.

    *

    / \

    10 11 12 13 14 15 16 17

    Вік ембріонів, сут

    Малюнок 1 - Активність М§2 +, К +, Иа + -АТФази мітохондрій м'язової тканини курячих ембріонів

    Малюнок 2 - Активність М§2 +, Са2 + -АТФази мітохондрій м'язової тканини курячих ембріонів

    Вік ембріонів, сут

    Малюнок 3 - Активність М§2 +, К +, Иа + -АТФази мітохондрій головного мозку курячих ембріонів

    Малюнок 4 - Активність М§2 +, Са2 + -АТФази мітохондрій головного мозку курячих ембріонів

    Таблиця 1 - Активність транспортних АТФаз у мітохондріях тканин скелетної мускулатури і головного мозку курячих ембріонів

    Вік курячих ембріонів, сут. Активність транспортних АТФаз (нМ Рі / мг білка / хв)

    Скелетні м'язи Головний мозок

    М§2 +, К +, № + -АТФаза М§2 +, Са2 + -АТФаза Mg2 +, K +, Ш + -АТФаза Мё2 +, Са2 + -АТФаза

    10 0,681 ± 0,038 * 0,681 ± 0,096 1,151 ± 0,089 1,032 ± 0,074 *

    11 0,135 ± 0,029 * 0,180 ± 0,023 * 1,570 ± 0,080 * 1,320 ± 0,046 *

    12 0,542 ± 0,016 * 0,45 8 ± 0,024 1,698 ± 0,060 * 1,502 ± 0,074

    13 0,906 ± 0,269 * 0,811 ± 0,080 * 1,621 ± 0,039 1,592 ± 0,006 *

    14 0,603 ± 0,015 * 0,563 ± 0,029 * 1,690 ± 0,029 * 1,353 ± 0,052 *

    15 1,075 ± 0,131 * 1,117 ± 0,019 * 1,623 ± 0,188 * 1,457 ± 0,077 *

    16 0,726 ± 0,084 * 0,635 ± 0,020 * 1,922 ± 0,073 * 1,752 ± 0,064 *

    17 0,600 ± 0,044 * 0,643 ± 0,025 * 1,854 ± 0,075 * 1,523 ± 0,086 *

    (* Р<0,05)

    Аналізуючи активність іонних транспортних систем в мітохондріях головного мозку курячих ембріонів, можна відзначити, що активність] УІ? 2 +, К +, Ка + - АТФази поступово збільшується протягом всього періоду проведення досліджень (з 10 по 17 добу інкубації), досягаючи максимуму на 16-у добу, що підтверджується дослідженнями А А Симоняна

    (1970), а активність Шg2 +, Ca1 + - АТФази зростає від 10-х до 13 діб, потім до 14 діб дещо знижується, а на 16-у добу досягає свого піку (малюнки 3,4).

    Порівнюючи показники АТФазной активності в мітохондріях скелетної мускулатури і головного мозку курячих ембріонів (таблиця 1), видно, що в цих субклітинних структурах

    головного мозку активність як М? 2 +, К +, Ка + -АТФази, так і М? 2 +, Са2 + -АТФази за весь інкубаційний період значно вище, ніж в скелетних м'язах. Особливо істотна різниця припадає на 11-ту добу, де дані показники в головному мозку перевершують такі в скелетної м'язі в 11,6 і 7,3 рази відповідно, найменша різниця між двома досліджуваними органами спостерігається на 10-ту добу. В інші добу спостерігається перевищення в 1,5 - 3,3 рази.

    Ці відмінності, очевидно, пов'язані з тим, що органи у ембріонів закладаються в різний час і мають неоднакову швидкість росту. Так, встановлено (Махинько В.І., 1966), що пізніше закладаються органи ростуть швидше тих, які утворилися раніше. Так, м'язи і серце - органи, що володіють високою швидкістю росту, - характеризуються нижчим рівнем дихання, ніж печінку і мозок - органи з меншими темпами зростання. Можна зробити висновок, що окисні процеси не є основними джерелами енергії. Процеси диференціації, що протікають в ряді випадків при знижених темпах зростання, навпаки, забезпечуються енергією окислення; при цьому використовується енергія мак-роергіческіх сполук, що утворюються у великій кількості в ході окисного фосфорилювання.

    Таким чином, дослідження показали, що активність як Mg2 +, K +, Na + - АТФази, так і Mg2 +, Ca2 + -ATФaзи в мітохондріях головного мозку поступово підвищується по ходу ембріонального розвитку, починаючи з 12-х діб. Активність даних ферментних систем в досліджуваних субклітинних структурах скелетної мускулатури змінюється стрибкоподібно протягом ембріогенезу.

    Вивчення динаміки зміни біохімічних показників при інкубації курячих яєць допомагає не тільки пізнання біохімічних процесів розвитку пташиних ембріонів, але і прогнозування придбання ними корисних зоотехнічних ознак. Отримані результати можуть бути використані для подальшої розробки біохімічних тестів, за якими можна судити про стан метаболічних процесів в організмі сільськогосподарської птиці в ембріогенезі в залежності від віку.

    Список використаних джерел

    1 Іващенко, А. Т. Виділення і властивості аніончувствітельной АТФази з мембран еритроцитів / А.Т. Іващенко, І. А. Бушнева // Біохімія. - 1981. - Т.46. - Вип. 3. - С.486-488.

    2 Лупашко, В.В. Окислювальні процеси у ембріонів і курчат при згодовуванні курям сульфату натрію / В.В. Лупашко, Н.І Карташов // В кн .: Підвищення продуктивності сільськогосподарських тварин / Праці ХСХІ ім. Докучаєва. - Харків, 1978. - т.24. - С.43-45.

    3 Махинько, В.В. Біохімія і енергетика ембріонального розвитку сільськогосподарських птахів / В.В. Махинько // В кн .: Провідні проблеми вікової фізіології та біохімії. -М .: Медицина, 1966. -С.294-312.

    4 Симонян А А. Деякі боку енергетичного обміну в онтогенезі. - Єреван .: Изд. АН АрмССР, 1970. - 281 с.

    5 Daleke D.L. Regulasion of transbilayer plasma membrane phospholipids asymmetry. J.Lipid Res.- 2003. - 44 - C.2849 - 2857.


    Ключові слова: АТФазной АКТИВНІСТЬ / Мg2 + / K + / NA + АТФази І Мg2 + / CA2 + -АТФази / ТРАНСПОРТНІ ФЕРМЕНТНІ СИСТЕМИ / курячих ембріонах / ембріогенезу / МІТОХОНДРІЇ / Мітохондріальна АПАРАТ / субклітинних структур / ІНКУБАЦІЯ / ІНКУБАЦІЙНИЙ ПЕРІОД

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити