Цитохромоксидаза (цитохромС:О2- оксидоредуктаза, К.Ф. 1.9. 3.1.) тесно связана с митохондриальными структурами. Этот энзим катализирует транспорт электронов в дыхательной цепи с цитохрома С на кислород.
Сукцинатдегидрогеназа (сукцинат:цитохром С - оксидоредуктаза, К.Ф. 1.3.9.1.) - фермент, в состав которого входит ФАД (флавинадениндинуклеотид). Сукцинатдегидрогеназа принимает участие в каталитических превращениях цикла лимонной кислоты.
Двусторонний обмен фосфатами и промежуточными продуктами цикла трикарбоновых кислот идет между митохондриями и цитоплазмой клеток. Необходима компартментализация промежуточных соединений для интеграции и регуляции биологического окисления, гликолиза, ме
таболических путей, к которым относится цикл Кребса [3].
Энергетические превращения в митохондриях способствуют осуществлению биологических функций организма.
Известны немногочисленные исследования активности оксидоредуктаз в митохондриях различных органов сельскохозяйственных животных [2].
В литературе отсутствуют сообщения по изучению активности ферментов в митохондриальной и микросомально-цитозолевой фракциях различных органов свиней породы СМ-1 новосибирской селекции, поэтому необходимы исследования в этом направлении.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперимент поставлен в учебно-опытном хозяйстве «Тулинское» при Новосибирском аграрном университете. Объектом для исследования служили свиньи скороспелой мясной породы СМ-1 новосибирской селекции в возрасте 6 месяцев. Животных содержали в соответствии с технологией, предусмотренной для комплексов и ферм. Опытные животные по принципу аналогов были разделены на три группы. В первую группу были включены свиньи линии Светлого, во вторую - Совета, в третью - Сигнала. Изучена активность цитохромоксидазы, сукцинатдегидрогеназы (6,8) в митохондриях, супернатанте печени и сердца свиней. Во время контрольного убоя были взяты пробы тканей у шести животных из каждой группы. Митохондрии изолировали из 10 % гомогената в 0,25 М растворе сахарозы методом дифференциального центрифугирования. Чистоту митохондриальной фракции проверяли в фазовом контрасте. Для анализов было взято количество митохондрий, соответствующее 0,1-0,2 мг митохондриального белка. Белок определяли с использованием бычьего сывороточного альбумина в качестве стандарта [7]. Полученные результаты обработаны статистически на PC Intel Celeron 1.3 GHz.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В эксперименте отмечено превосходство животных линии Светлого по активности цитохромоксидазы в сердце над сверстниками линии Сигала (табл.1) на 8,65 % (p< 0,01).
Молодняк линии Совета по энзиматической активности находился в промежуточном положении между линиями Сигнала и Светлого. Найдено некоторое уменьшение активности фермента у свиней линии Совета по сравнению со Светлым. При изучении активности цитохромоксидазы в митохондриях сердца выявлено максимальное значение ее у подсвинков линии Светлого.
Таблица 1. Активность цитохромоксидазы (ммкМ цитохрома С/мин.мг белка) митохондрий и супернатанта сердца и печени свиней
|
Группа |
Линия |
Сердце |
Печень |
||
|
митохондрии |
супернатант |
митохондрии |
супернатант |
||
|
1-я |
Светлый |
1949,86 + 23,14 |
21, 38 + 0,33 |
504,02 + 9,61 |
4.18 + 0.13 |
|
|
|||||
|
2-я |
Совет |
1872,87 + 24,08 |
20,78 + 0.37 |
519,73 + 8,23 |
4.32 + 0,14 |
|
3-я |
Сигнал |
1794.63 + 21,32 |
22,27 + 0.29 |
471,54 + 10,47 |
4,58 + 0,11 |
В опыте установлена невысокая ферментативная активность в супернатанте сердца у животных всех линий. Наблюдалась тенденция к спаду активности энзима у молодняка линии Совета относительно сверстников Сигнала и некоторое нарастание цитохомоксидазной активности у свиней линии Светлого.
Исследование, проведенное в учхозе «Тулинское», показало увеличение активности цитохромоксидазы в митохондриальной фракции печени (табл.1) у подсвинков Светлого в сравнении с животными линии Сигнала на 6,89 % (р< 0,05). Максимальное значение активности фермента обнаружено у молодняка линии Совета , оно было выше на 10,22 % (р< 0,001), чем у сверстников Сигнала. Установлено, что подсвинки всех изучаемых линий имели идентичный и низкий уровень энзиматмческой активности в супернатанте печени.
Изучено изменение активности сукцинатдегидрогеназы в митохондриях и супернатанте сердца и печени свиней разных линий (табл.2).
Более низкая активность фермента была у животных линии Сигнала. Отмечено наибольшее нарастание ферментативной активности в сердце свиней линии Светлого по сравнению с худшим хряком (на 9,83 %, р< 0,001). Несколько меньшая активность изучаемого фермента найдена у подсвинков Совета. Выявлен спад сукцинатдегидрогеназной активности в супернатанте сердца у животных Светлого и Совета относительно Сигнала.
Установлено нарастание активности сукцинатдегидрогеназы в митохондриях печени (табл.2) у молодняка первой и второй экспериментальных групп. Обнаружено превосходство по энзиматической активности свиней Светлого на 12,24 % (р<0,001) по сравнению со сверстниками худшего хряка. У животных второй экспериментальной группы показано уменьшение ферментативной активности в митохондриальной фракции печени по сравнению с предыдущей группой.
Таблица 2. Активность сукцинатдегидрогеназы (ммкМ цитохрома С/ мин.мг белка) в митохондриях и супернатанте сердца и печени свиней
|
Группа |
Линия |
Сердце |
Печень |
||
|
митохондрии |
суперна-тант |
митохонд-рии |
суперна-тант |
||
|
1-я |
Светлый |
2833,18 + 42,06 |
23,35 + 0,68 |
1352,20 + 28,15 |
25,18 + 0,54 |
|
2-я |
Совет |
2711,94 + 36,14 |
22,72 + 0,83 |
1295,16 + 43,27 |
24,02 + 0,77 |
|
3-я |
Сигнал |
2579,61 + 28,43 |
24,83 + 0,50 |
1204,74 + 31,63 |
26,73 + 0,62 |
Выяснена низкая активность сукцинатдегидрогеназы в супернатанте печени у подсвинков всех изучаемых групп. Было определено падение активности фермента до 24,02 и 25,18 ммкМ цитохрома С/ мин.мг белка у свиней линий Совета и Светлого.
Таким образом, в опыте установлено, что по активности оксидоредуктаз в митохондриальной фракции различных органов свиней лучшими являются линии Светлого и Совета.
Изучение межлинейных различий по активности цитохромоксидазы и сукцинатдегидрогеназы в митохондриях различных органов животных показало увеличение активности ферментов у подсвинков линий Светлого и Совета. Это может быть связано с нарастанием обмена энергии, выработки макроэргов, активированием тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования у молодняка этих линий. Подобное предположение может вытекать из имеющихся представлений об участии оксидоредуктаз в процессах биологического окисления [4].
Литература
- Келети Т. Основы ферментативной кинетики/Пер.с англ. - М.: Мир, 1990. - 348 с.
- Кузнецов С.Г. // Новые аспекты участия биологически активных веществ в регуляции метаболизма и продуктивности сельскохозяйственных животных: Тез. докл. Всесоюз.совещ., Боровск, 1991.-С.57.
- Кумс Ю.Ю., Ченас Н.К. Ферментативный перенос электрона: Монография / АН Лит.ССР. Ин-т биохимии - Вильнюс: Мокслас, 1988. - 177 с.
- Ленинджер А. Основы биохимии: В 3 т. /Пер. с англ. - М.: Мир, 1985.Т.2. - 368 с.
- Марри Р., Гренер Д., Мейс П. И др. Биохимия человека: В 2 т.М.: Мир, 1993. - Т.1 - 381 с.
- Hess H.H., Pope A.S. // J. Biol. Chem.,1953.V.204. - p.295.
- Lowry O., Rosebrough N., Farr A.et.al. // J. Biol. Chem., 1951. - V.193. - p.265.
- Potter V. R., Schneidar W. C.// J. Biol. Chem.,1942. - V.142. - p. - 543.