Обмен различных веществ в организме представляет собой единое целое. В зависимости от потребностей организма в тканях и клетках из общих продуктов химических реакций могут синтезироваться необходимые для жизнедеятельности вещества. Ведущая роль в этих процессах принадлежит ферментам.
Ферменты - как биологические катализаторы белковой природы, образующиеся в живых клетках и обладающие способностью ускорять химические процессы в организме, являются истинными двигателями всех жизненных процессов. В процессе жизнедеятельности организма, органов и тканей на активность ферментов в клетках оказывают влияние многие вещества: одни из них повышают активность ферментов (являются активаторами), иные - угнетают (являются ингибиторами), парализуют обмен веществ.
Соотношение отдельных ферментов в клетках разных организмов может существенно различаться, что связано со спецификой функции отдельных тканей и органов. Обмен веществ в организме катализируется полиферментными системами, в которые входят ферменты. Между ферментами существует взаимосвязь, преемственность и последовательность. Для нормального протекания обменных процессов необходимы оптимальные условия ферментативного катализа. Отсутствие одного из ферментов системы влечёт за собой нарушение обмена веществ организма в целом.
Корм, поступающий в желудочно-кишечный тракт, подвергается превращениям, и продукты расщепления поступают в кровяное русло.
Поступающие в ткани вещества корма также оказывают соответствующее влияние на активность тканевых ферментов. Отдельные вещества способны передавать информацию ключевым регуляторным ферментам о состоянии превращений какого-либо участка метаболического пути, что может изменить активность фермента.
Активность многих ферментов различна и зависит от вида, возраста, физиологического состояния организма и условий окружающей среды (Чечёткин А.В., Головацкий И.Д., Калиман П.А., Воронянский В.И., 1982; Кононский А.И., 1992).
Авария на Чернобыльской АЭС высветила многие проблемы, возникающие перед специалистами различного профиля. В результате аварии на территории Брянской области произошло выпадение радиоактивных веществ, приведшее к значительному загрязнению земель сельскохозяйственных угодий. Загрязнению подверглась почти вся территория области, но наиболее сильно оказался загрязнённым Гордеевский район. Наибольшую опасность представляют изотопы стронций-90 и цезий-137, так как они характеризуются продолжительным периодом полураспада, обладают высокой энергией излучения, способностью активно включаться в биологический круговорот и накапливаться в организме животных. На основании вышеизложенного была поставлена цель: - определить содержание ферментов печени, поджелудочной и слюнных желёз в сыворотке крови у бычков чёрно-пёстрой породы при умеренном и интенсивном выращивании от 1 до 7 - месячного возраста в районах с радиоактивным различным загрязнением. Для проведения исследования были выбраны: - хозяйство ФГУП учхоз «Кокино» в Выгоническом районе с квазичистой степенью загрязнения почв цезием- 137 от 0,57 Ки/км2 I контрольная группа; СПК «Рабочий путь» в Гордеевском районе с высокой степенью загрязнения почв цезием-137 от 22,3 Ки/км2 II опытная группа; СПК Агрофирма «Культура» в Брянском районе с чистой степенью загрязнения почв цезием-137 до 0,60 Ки/км2 III опытная группа. Тип кормления в группах был традиционным для хозяйств Брянской области. Различие заключалось в содержании радионуклидов в кормах рационов. В кормах I контрольной группы и III опытной группы содержание цезия-137 было очень низкое от 0,5 до 1,77 Бк/кг, в кормах II опытной группы содержание радионуклидов было следующее: силос - от 30 до 53 Бк/кг; сенаж - от 48 до 82 Бк/кг; сено - от 168 до 602 Бк/кг; солома - 48 Бк/кг (данные «Центрагро-химрадиологии» 2006г.). За период проведения исследования среднесуточный прирост живой массы по группам составил: I - 0,554 кг; II - 0,572 кг; III - 0,937 кг. Взятие крови производили до утреннего кормления из ярёмной вены (v. Jugu-laris). В сыворотки крови определяли аланиноваю трансферазу - АLТ и амилазу - TAMY.
Полученные данные за период исследования по содержанию высокоспецифических ферментов органов и желёз в крови показаны в таблице 1. Исследования на бычках чёрно-пёстрой породы выращиваемых в зоне с загрязнением почв цезием-137 от 0,53 до 22,3 Ки/км2 в возрасте 1 - 7 месяцев и среднесуточном приросте живой массы в период выращивания 0,554 - 0,937 кг ведёт к изменению активности отдельных ферментов. Изменение активности ферментов алани-новой трансферазы и амилазы в сыворотке крови бычков находилось в большей степени в пределах физиологической нормы. С учётом радиоактивной загрязнённости хозяйств по группа необходимо отметить, что предел активности аланино-вой трансферазы в I контрольной группе составил от 6,33 ( ниже уровня физиологической нормы) до 28,67 IU/L международных единиц, во II опытной группе от 7,0 ( ниже уровня физиологической нормы) до 16,67, в III опытной группе от 13,67 до 22,0 соответственно. Показатели животных II опытной группы ниже показателей I контрольной группы от 68,75% до 126,3%. Это существенное соотношение между высокой и низкой активностью ферментов. В III опытной группе с высоким среднесуточным приростом живой массы наблюдается увеличение активности ферментов печени, поджелудочной и слюнных желез в возрастном аспекте. Это может объясняться активным развитием тканей и свойствами отдельных путей обмена веществ.
Предел активности амилазы в I контрольной группе составил от 15,67 ( ниже уровня физиологической нормы) до 625,33 U/L международных единиц, во II опытной группе от 14,00 ( ниже уровня физиологической нормы) до 26,66, в III опытной группе от 23,00 до 47,33 соответственно. В I контрольной группе в 2-х месячном возрасте наблюдается повышения активности амилазы на 184,2%. Это единственный возрастной период, где выявлена такая активность и может объясняться свойствами отдельных путей обмена веществ.
Во второй опытной группе находящейся на территории с загрязнением почв цезием-137 до 22,3 Ки/км2 наблюдается устойчиво низкая активность аланиновой трансферазы и амилазы которая может свойственна ферментным системам клеток и органов подвергшихся радиоактивному загрязнению в период утробного развития и в период онтогенеза. Активность амилазы во II опытной группе, начиная с двух месячного возраста ниже физиологического уровня, и происходит её снижение весь период до 7-ми месячного возраста.
Исследование показало, что существует соответствующее соотношение между высокой и низкой активностью ферментов, катализирующих отдельные этапы превращения веществ. Вместе с тем активность одних и тех же ферментов у бычков чёрно-пёстрой породы существенно отличается, что является особенностью в условиях различного содержания и кормления.
Таким образом, отличительные черты отдельных путей обмена веществ связаны со свойствами ферментных систем клеток, тканей и органов, которые обусловлены генетической природой животных и особенностями кормления и среды обитания.
Таблица 1. Содержание ферментов печени, поджелудочной и слюнных желёз в бычков чёрно-пёстрой породы в МЕ International unite / литр, единица / л (M±m; n=4)
Возраст, мес. |
Ферменты |
||||||||
Аланиновая трансфераза (ALT), IU/L* |
Амилаза (TAMY), U/L** |
||||||||
Источники ферментов |
|||||||||
Печень |
Поджелудочная и слюнные железы |
||||||||
Группа опытных животных |
|||||||||
I контрольной |
II опытная |
Р |
III опыт ной |
I контрольной |
II опытная |
Р |
III опытной |
||
1 |
6,33±1,19 |
7,00±0,82 |
<0,05 |
- |
153,00±37,1 6 |
26,66±5,9 3 |
≥0,0 1 |
- |
|
2 |
28,67±11,98 |
- |
- |
- |
625,33±65,3 9 |
- |
- |
- |
|
3 |
17,00±0,82 |
14,67±5,04 |
≥0,05 |
13,67 ±1,44 |
142,67±79,7 9 |
17,67±0,7 2 |
<0,2 |
25,00±1,41 |
|
4 |
17,33±2,41 |
- |
- |
- |
21,33±5,62 |
- |
- |
- |
|
5 |
21,33±0,72 |
- |
- |
- |
15,67±1,19 |
- |
- |
- |
|
6 |
16,00±0,82 |
16,67±1,65 |
<0,1 |
13,67 ±3,14 |
38,00±7,54 |
15,67±1,9 1 |
<0,0 1 |
47,33±13,2 0 |
|
7 |
- |
12,67±1,52 |
- |
22,00 ±2,45 |
- |
14,00±1,4 1 |
- |
23,00±7,93 |
Reference Range - *10-60 IU/L; - **25-220 U/L.