Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Научная статья на тему «О проявлении межвитаминных взаимодействий ретинола и альфа-токоферола в тканевом дыхании печени кур»

В связи с известными межвитаминными взаимодействиями ретинола и альфа-токоферола, а также дополнительным применением в питании людей и в рационах животных [1; 3; 8; 9] целесообразно изучение их общего влияния на энергетический аппарат клетки. В работе изучались межвитаминные взаимодействия мембранотропных веществ ретинола (витамин А) и альфа-токоферола (витамин Е) в процессах тканевого дыхания в печени кур.

Помощь в написании статьи

Цель работы — определить особенности процессов тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях печени при совместном применении в рационе повышенных доз витаминов А и Е.

В рацион кур породы Род-Айленд в возрасте 180 дней вводили дополнительно витамины А и Е в виде масляных препаратов, в повышенных дозах и различных сочетаниях (табл. 1). В рацион кур контрольной группы вводили добавки в рекомендуемых дозах [4; 6]. После 40 дней применения добавок витаминов А и Е, во время наибольшего их накопления в яичном желтке и печени, определяли показатели дыхательной активности митохондрий печени: скорости дыхания в разных метаболических состояниях митохондрий (V2, V3, V4, Vднф), коэффициент дыхательного контроля (ДК), интенсивность и эффективность фосфорилирования (ИФ и АДФ/О). После закладки яиц для инкубации и получения цыплят от экспериментального поголовья, определяли такие же показатели у цыплят суточного возраста.

Методы исследования: выделение митохондрий из клеток печени методом дифференциального центрифугирования и регистрация поглощения кислорода митохондриями в инкубационной среде полярографическим методом [5, с. 92], определение витаминов А и Е с применением фотоколориметрических и хроматографических методов [5].

Результаты.

Эффекты витаминов А и Е в процессах тканевого дыхания имели отличия у птицы разного возраста. Негативное влияние накопления витаминов А и Е в печени на энергетические процессы в митохондриях было выявлено в нашем опыте только у суточных цыплят и у кур в возрасте 330 дней. А вот у кур возрастом 220 дней, которые потребляли эти витамины в высоких дозах на протяжении 40 дней, установлена стимуляция окисления субстратов митохондриями и активизация процессов окислительного фосфорилирования.

Межвитаминные взаимодействия в процессах накопления витаминов А и Е у кур после 40 дней потребления с кормом, проявлялись в следующем: увеличение концентрации витамина А в печени кур в 3 и 4 группах сопровождалось снижением концентрации витамина Е в 2—3 раза. Накопление витамина Е в печени способствовало росту концентрации витамина А (табл. 1).

Таблица 1.

Накопление витаминов А и Е в печени кур в зависимости от их поступления в организм с кормом (возраст 220 дней, M±m, n=5)

Примечание: * — p<0,05; ** — p<0,01 — разница достоверна в сравнении с показателями 1 группы

Наибольшее содержание витамина А в печени определено у кур 4 группы, которые получали его в 40-кратной дозе (400 тыс. МЕ/кг корма) и добавку витамина Е (10 мг/кг корма). Одновременно при этом происходило снижение концентрации витамина Е в печени в 3,5 раза. У кур 7 группы, которые получали 20-кратную дозу витамина Е (200 мг/кг корма) и рекомендованную дозу витамина А (10 тыс. МЕ/кг), концентрация альфа-токоферола в печени повысилась почти в 10 раз.

Накопление витаминов А и Е в печени кур повлияло на дыхательную активность митохондрий. Снижение скорости окисления 2-оксоглутарата V2 на 46,7 % (p<0,05) отмечено в 4-й группе кур (табл. 2) при потреблении ими витамина А в количестве 400 тыс. МЕ/кг и снижении концентрации витамина Е, а также у кур 5 группы, которые не получали добавку витамина Е с кормом.

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Наивысшая скорость V2 при окислении митохондриями сукцината была определена в 6 и 7 группах, где доза витамина Е составляла 100 и 200 мг/кг, соответственно, а доза витамина А — 10 тыс. МЕ/кг. Так, у кур 7 группы интенсивность окисления сукцината повысилась на 115,4 %, а в 6 группе этот показатель повысился на 78,9 % (р<0,05). У кур 5 группы, которые не получали добавку витамина Е, скорость V2 была ниже, чем в 6 и 7 группах.

Таблица 2.

Показатели дыхательной активности митохондрий печени кур в связи с потреблением витаминов А и Е с кормом (возраст 220 дней, M±m, n=5)

Примечание: * — p<0,05; ** — p<0,01 — разница достоверна в сравнении с показателями 1 группы

Сравнивая скорости окисления 2-оксоглутарата Vднф (в присутствии разобщителя реакций дыхания и фосфорилирования динитрофенола — 2,4-ДНФ) следует отметить, что высокая скорость была установлена в 6 и 7 группах, где дозы витамина Е составляли 100 и 200 мг/кг. Так, у кур 7 группы Vднф при окислении 2-оксоглутарата в 2,9 раз превышала контроль. При окислении сукцината максимальная скорость Vднф в данном опыте установлена у кур 6 группы. Это отображает активизацию свободного окисления субстратов, как 2-оксоглутарата, так и сукцината, с увеличением концентрации витамина Е в печени кур в 7—10 раз.

Под действием витамина А также происходило увеличение скорости Vднф. Так, у кур 3 группы скорость Vднф при окислении 2-оксоглутарата повысилась на 60,5 % (р<0,05). Следовательно, накопление в течение 40 дней витамина А в печени кур, как и витамина Е, способствовало активизации свободного окисления субстратов. Такие изменения скорости окисления субстратов в разобщённом состоянии происходили при общем росте дыхательной активности митохондрий и значительном накопления этих витаминов в печени.

Следует заметить, что в отсутствие добавки витамина А (2 группа) и применении витамина Е (10 мг/кг) на протяжении 40 дней, концентрация витаминов А и Е приближалась к показателям контрольной группы, что можно объяснить либо эффективным использованием каротинов корма, либо перераспределением витамина А между органами птицы и более активным депонированием в печени под действием витамина Е. Другая ситуация складывается в отсутствие добавки витамина Е и применении гарантирующей добавки витамина А — 10 тыс. МЕ/кг (5 группа): значительно снижается дыхательный контроль при окислении сукцината и активизируется свободное окисление 2-оксоглутарата, растут скорости V4 и Vднф. Это свидетельствует о потребности в витамине Е для эффективного сопряжения процессов дыхания и фосфорилирования.

Дыхательный контроль (ДК) по Ларди, соотношение скоростей V3 и V2, характеризует потенциальную активность дыхательной цепи в условиях наивысшего сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования. При окислении 2-оксоглутарата ДК по Ларди повышался как под действием витамина А в 4 группе (от 2,82 ед. в контроле до 5,55 ед.), так и под действием витамина Е в 7 группе (от 2,82 ед. до 4,36 ед.).

Если сравнить интенсивность фосфорилирования (ИФ) 2 группы кур и показатели 3 и 4 групп, которые получали 100 и 400 тыс. МЕ/кг витамина А, то можно отметить, что ИФ в этих группах ниже, чем в 2 группе (рис. 1). Такие изменения могут быть связаны со значительным уменьшением концентрации витамина Е в печени. Это предположение подтверждается изменениями ИФ у кур 5 и 6 групп. Так, при окислении 2-оксоглутарата митохондриями печени, ИФ у кур 6 группы (доза витамина Е 100 мг/кг) значительно превышает этот показатель в 5 группе кур, которые не получали витамин Е.

Рисунок 1. Интенсивность фосфорилирования в митохондриях печени кур при различном содержании А и Е в рационе

Эффективность фосфорилирования (АДФ/О) при окислении 2-оксоглутарата митохондриями снижалась, на 40,4 % (р<0,05), в 5 группе кур, которые не получали дополнительно витамин Е (рис. 2). Отмечено позитивное влияние витаминов А и Е на АДФ/О при окислении обоих субстратов в 3 и 6 группах.

Рисунок 2. Эффективность фосфорилирования в митохондриях печени кур при различном содержании витаминов А и Е в рационе

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Цена статьи

Пик концентрации витаминов А и Е в яичном желтке у кур, которые получали добавки этих витаминов установлен на 35-й день опыта (рис. 3, рис. 4). Под действием высоких доз витамина А снижалось накопление витамина Е в яичном желтке. Однако, при повышении содержания витамина Е в желтке — концентрация витамина А также возростала.

Рисунок 3. Динамика накопления витаминов А и Е в яичном желтке от 4 группы кур (доза витамина А — 400 тыс. МЕ/кг)

Рисунок 4. Динамика накопления витаминов А и Е в яичном желтке от 7 группы кур (доза витамина Е — 200 мг/кг)

Применение витамина А в рационе кур-несушек в количестве 100 тыс. МЕ/кг корма способствовало активизации окисления 2-оксоглутарата митохондриями печени цыплят суточного возраста, но при этом у цыплят снижались скорости окисления сукцината, а также уменьшался ДК. При применении витамина А в количестве 400 тыс. МЕ/кг корма замедлялось окисление 2-оксоглутарата и сукцината в митохондриях печени суточных цыплят, снижались АДФ/О и ИФ.

В результате применения в рационе кур-несушек витамина Е в 20-кратной дозе (200 мг/кг корма) он оказывал неблагоприятное влияние на тканевое дыхание в печени цыплят суточного возраста, поскольку активизировались процессы свободного окисления сукцината, замедлилось использование митохондриями 2-оксоглутарата, происходило разобщение процессов дыхания и фосфорилирования.

Обсуждение результатов.

Известно, что ретиноевая кислота найдена в составе митохондриального гена GRIM-19, определенного как фактор апоптоза, который одновременно кодирует последовательность субъединиц I комплекса ДЦ-NADH: убихинон-оксидоредуктазы [7]. Следовательно, активация окисления НАД-зависимых субстратов, в частности 2-оксоглутарата, под действием ретиноевой кислоты может привести к избыточному образованию сукцината и стимуляции его свободного окисления. Следовательно, повышение дыхательной активности митохондрий печени кур, установленное в наших опытах, может быть индуцировано двумя путями: 1) в результате влияния витамина А на I участок ДЦ; 2) его воздействием на активность ПОЛ и структуру мембран.

Существует предположение [2], что витамин Е влияет на процессы окислительного фосфорилирования, связанные с I участком ДЦ, известно о его взаимодействии с убихиноном Q. Однако прямых окислительно-восстановительных взаимодействий между НАД и альфа-токоферолом до настоящего времени не установлено. Результаты наших исследований, также, отображают влияние витамина Е на окисление НАД-зависимого субстрата 2-оксоглутарата и, в частности, процесс окислительного фосфорилирования на первом этапе работы ДЦ. Учитывая, что накопление витамина Е в печени кур сопровождалось увеличением концентрации витамина А, то стимуляция окисления 2-оксоглутарата может быть проявлением межвитаминных взаимодействий и связана как с действием витамина Е, так и влиянием витамина А на I комплекс дыхательной цепи.

Выводы:

1. Взаимодействия витаминов А и Е при одновременном длительном применении их в рационе кур проявляются в дозозависимом влиянии на энергетические процессы в митохондриях печени.

2. Совместное применение в рационе кур-несушек витамина Е, в количестве 100 мг/кг и витамина А — 10 тыс. МЕ/кг корма на протяжении 40 дней, оказывает стимулирующее влияние на реакции тканевого дыхания в печени кур и создаёт возможность обогащения яиц этими витаминами.

3. Витамины А и Е, накапливаясь в печени цыплят в результате потребления их курами-несушками в повышенных дозах (витамин А — 100 и 400 тыс. МЕ/кг, витамин Е — 200 мг/кг), оказывают негативное влияние на энергетические процессы у потомства.

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Список литературы:

1.Витамины в питании животных / А.Р. Вальдман, П.Ф. Сурай, И.А. Ионов, Н.И. Сахацкий. Харьков: РИП Оригинал, 1993. — 423 с.

2.Донченко Г.В. Молекулярные механизмы влияния витамина Е на тканевое дыхание и энергетический обмен // Труды V Всесоюзного биохимического съезда. М., — 1985. — Том 3. — С. 48—49.

3.Ионов И.А. Обогащение яиц и мяса птицы витамином Е // Вісник аграрної науки. — 1997. — № 10. — С. 48—51.

4.Карабанов С.Е. Нормы кормления птицы различных видовых и половозрастных групп. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://poultry-new.narod.ru/DOC/Doc1.htm#1. (дата обращения: 29.01.2014).

5.Критерии и методы контроля метаболизма в организме животных и птиц: справочное пособие [Под. ред. Ионов И.А.]. Харьков: Ин-т животноводства НААН, 2011. — 377 с.

6.Лемешева М.М. Кормление сельскохозяйственной птицы. Сумы: Слобожанщина, 2003. — 152 с.

7.The cell death regulator GRIM-19 is an inhibitor of signal transducer and activator of transcription / J. Zhang, J. Yang, S.K. Roy [at all.] // Cell Biology. — 2003. — V. 100, — № 16. — P. 9342—9347.

8.Higdon J. Vitamin E [Electronic Resource] / J. Higdon, V.J. Drake, M.G. Traber // Linus Pauling Institute, Micronutrient Information Center, Oregon State University. — Copyright 2008. — Mode of access: [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/vitamins/vitaminE/ Title from the screen (дата обращения: 23.01.2014).

9.Vitamin A [Electronic Resource] / J. Higdon, V.J. Drake, J. Mayer / [at all.] // Linus Pauling Institute, Oregon State University, Micronutrient Information Center. — Copyright 2000-2014. Mode of access: [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/vitamins/vitaminA/. – Title from the screen (дата обращения: 29.01.2014).

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Поставьте оценку первым.

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

505

Закажите такую же работу

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке