Вміст аденілових нуклеотидів, креатинфосфату, неорганічного фосфору в печінці кролів за умов гіпотермії та у стані штучного гіпобіозу
Результати дослідження вмісту аденілових нуклеотидів у печінці кролів показують на збільшення вмісту АТФ на 27 % за умов дії гіпобіотичних чинників, а за умов дії холодового чинника цей показник залишається незмінним (табл. 4).
Таблиця 4
Вміст аденіннуклеотидів у печінці кролів за умов гіпотермії та штучного гіпобіозу, (М+m, n=5)
Відомо, що АДФ та АМФ є продуктами розпаду АТФ у ферментативних реакціях, в яких використовується енергія макроергічних фосфатних зв’язків для біосинтетичних та фізіологічних процесів і за умов дії холодового чинника рівень АДФ не змінюється, а за умов дії гіпобіотичного чинника достовірно збільшується на 30 %. Вміст АМФ за умов гіпобіозу та при гіпотермії не змінюється.
У печінці кролів за умов штучного гіпобіозу збільшується сумарний вміст аденіннуклеотидів на 28 %, а за умов гіпотермії змін не відбувається.
Показник аденілатного енергетичного заряду, який показує енергетичний стан клітини і напрямок енергетичного обміну, за обох станів залишається незмінним. Ці результати вказують на те, що у стані гіпобіозу у кролів в печінці швидкість синтезу АТФ дорівнює швидкості його розпаду.
За умов штучного гіпобіозу спостерігається тенденція до зменшення концентрації неорганічного фосфору. Северин С.Е. (1985) вказував, що неорганічний фосфор слугує своєрідним резервом для утворення макроергічних з’єднань і зменшення його кількості свідчить про зниження енергетичного обміну.
За умов гіпотермії вміст креатинфосфату у печінці кролів має тенденцію до збільшення, а за умов штучного гіпобіозу вірогідно збільшується на 38 % (рис. 13). Підвищення синтезу креатинфосфату очевидно направлене на компенсацію енергетичних затрат у процесі фосфорилювання АДФ у зворотній реакції і необхідності підтримання високого рівня АТФ.
Рис. 13. Вміст креатинфосфату
у печінці кролів,
мкмоль/г тканини, (М+m, n=5)
Отримані результати показують, що за дії тільки одного фактору гіпотермії достовірних змін у печінці кролів не спостерігається. Це може свідчити про те, що за умов гіпотермії фізіологічні і біохімічні функції тварин залишаються без змін. Цього не можна сказати про стан штучного гіпобіозу, при якому значно пригнічуються всі фізіологічні і біохімічні показники. Очевидно, що метаболізм кроля за дії гіпобіотичними чинниками має свою специфіку щодо процесів обміну, за рахунок яких вміст АТФ підвищується. Очевидно, в такому функціональному стані посилюється використання макроергів, що компенсується прискоренням їх ресинтезу в мітохондріях та свідчить про високу лабільність системи енергозабезпечення.
Отже, виявлені зміни показників енергетичного обміну можуть пояснювати деякі особливості метаболізму за умов штучного гіпобіозу. Та стверджувати про наявність адаптивної перебудови біохімічних процесів за умов дії гіпобіотичними чинниками, що обумовлюється оптимальним функціонуванням всіх систем на рівні організму, тканин та клітин.
ВИСНОВКИ
У дисертації наведені результати дослідження показників енергетичного обміну за умов штучного гіпобіозу (певне співвідношення концентрацій вуглекислоти та кисню при зниженій температурі середовища перебування) у теплокровних тварин (щурів та кролів). Встановлені кількісні зміни вмісту АТФ, АДФ, АМФ, цАМФ, креатинфосфату та неорганічного фосфору у крові і печінці, а також сумарного вмісту аденілових нуклеотидів, відношення АТФ/АДФ та показника аденілатного енергетичного заряду дозволяють розширити існуючі уявлення щодо процесів метаболізму в організмі експериментальних тварин, дати пояснення тим процесам, які відбуваються в організмі тварин за умов штучного гіпобіозу, розширити науково-практичне підгрунтя моделювання стану зниженої життєдіяльності у тварин.
- За умов входження щурів у стан штучного гіпобіозу (1,5 год) в їх крові вірогідно знижується вміст АМФ, цАМФ та сумарний вміст аденілових нуклеотидів. Перебування тварин у стані штучного гіпобіозу (3 год) супроводжується вірогідним зниженням вмісту АТФ, цАМФ, аденілатного енергетичного заряду та підвищенням вмісту АДФ, АМФ, глюкози та неорганічного фосфору.
- Встановлено, що через 3 год після виходу щурів зі стану штучного гіпобіозу в їх крові підвищується вміст АДФ, цАМФ, сумарний вміст аденілових нуклеотидів, глюкози та неорганічного фосфору. Через 24 год після виходу тварин зі стану штучного гіпобіозу відбувається стабілізація усіх досліджуваних показників.
- Встановлено вірогідне зниження вмісту АТФ, цАМФ, сумарного вмісту аденілових нуклеотидів у печінці щурів через 1,5 год входження їх у стан штучного гіпобіозу. Стан гіпобіозу супроводжується вірогідним зниженням вмісту АТФ, АМФ, сумарного вмісту аденілових нуклеотидів, креатинфосфату, збільшенням вмісту неорганічного фосфору. Інтенсивність обмінних процесів знижується, про що свідчить зниження окисного фосфорилювання та посилення анаеробного гліколізу.
- Через 3 год після виходу щурів зі стану штучного гіпобіозу в їх печінці встановлено підвищення вмісту АТФ, цАМФ та сумарного вмісту аденілових нуклеотидів, зниження рівня неорганічного фосфору. Через добу після виходу тварин зі стану штучного гіпобіозу в печінці щурів встановлено підвищення вмісту АТФ та сумарного вмісту аденілових нуклеотидів. Всі інші показники знаходяться у межах контрольних величин, що свідчить про посилення аеробного гліколізу та окисного фосфорилювання у період виходу щурів зі стану гіпобіозу.
- За умов штучного гіпобіозу у крові кролів встановлено вірогідне зниження вмісту АТФ та підвищення вмісту АДФ, АМФ, неорганічного фосфору та глюкози. Знижується відношення АТФ/АДФ та показник аденілатного енергетичного заряду.
- Встановлено, що в печінці кролів за умов штучного гіпобіозу вірогідно підвищується вміст АТФ, АДФ, креатинфосфату та сумарний вміст аденілових нуклеотидів.
СПИСОК РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
- Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Вплив умов штучного гіпобіозу на енергетичний обмін у щурів // Український біохімічний журнал. – 2005. – Т.77, №3. – С.131-135. (Дисертантом поставлено дослід, проведена аналітична робота з впливу умов штучного гіпобіозу на енергетичний обмін у щурів).
- Мельничук Д.О. Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Вміст фосфоровмісних аденілатів в еритроцитах крові щурів за умов штучного вуглекислотного гіпобіозу // Доповіді НАН України. – 2005. – №5. – С. 167-170. (Дисертантом проведенні експериментальні дослідження, розрахований та проаналізований вміст фосфоровмісних аденілатів в еритроцитах крові щурів за період входження, перебування та виходу тварин зі стану штучного гіпобіозу).
- Вихованець В.І. Особливості обміну макроергічних сполук в еритроцитах крові кролів у стані штучного гіпобіозу та за умов гіпотермії // Біологія тварин. – 2004. – Т.6., №1-2. – С. 83-86.
- Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Динаміка вмісту аденінових нуклеотидів за умов штучного гіпобіозу в печінці щурів // Медична хімія. – 2004. – Т. 6., №4. – С. 115-118. (Дисертантом проведено експеримент, відібрано проби печінки, досліджено вміст аденілових нуклеотидів за допомогою методу тонкошарової хроматографії за умов входження, перебування та виходу щурів зі стану штучного гіпобіозу).
- Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Вміст аденіннуклеотидів в еритроцитах крові кролів у стані штучного гіпобіозу // Науковий вісник НАУ. – К., 2004. – Вип. 75. – С.160-163. (Дисертантом проведено дослід, проведено відбір проб та визначення вмісту аденіннуклеотидів у них).
- Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Порівняльна характеристика аденінових нуклеотидів в еритроцитах крові кролів та щурів за умов штучного гіпобіозу // Науковий вісник НАУ. – К., 2004. – Вип. 78. – С. 136-139. (Дисертант особисто отримала еритроцити та за допомогою методу тонкошарової хроматографії провела визначення вмісту аденілових нуклеотидів у них, проаналізовано результати).
- Мельничук С.Д., Вихованець В.І. Особливості енергетичного обміну в стані гіпобіозу у гомойотермних тварин // II конференція професорсько-викладацького складу і аспірантів Навчально-наукового інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки продукції АПК. – Київ: НАУ, 2003. – С. 99-100.
- Вихованець В.І., Мельничук С.Д. Вплив стану штучного гіпобіозу на вміст деяких макроергічних сполук // IV конференція професорсько-викладацького складу і аспірантів Навчально-наукового інституту ветеринарної медицини, якості і безпеки продукції АПК. – Київ: НАУ, 2005. – С. 17-18.
Вихованець В.І. Показники енергетичного обміну в організмі тварин за умов штучного гіпобіозу. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Національний аграрний університет, Київ, 2005.
У дисертації наведені результати дослідження показників енергетичного обміну за умов штучного гіпобіозу (певне співвідношення концентрацій вуглекислоти та кисню при зниженій температурі середовища перебування) у теплокровних тварин на класичній моделі щурів і на новій моделі кролів.
Встановлено, що в крові та печінці щурів за умов гіпобіозу відбувається вірогідне зниження вмісту АТФ, цАМФ та суми аденілових нуклеотидів, підвищення вмісту АДФ та неорганічного фосфору, а при виході з цього стану вірогідне підвищення вмісту АТФ, цАМФ, суми аденілових нуклеотидів з досягненням через добу всіх досліджуваних показників рівня контрольних величин.
Виявлено, що за умов штучного гіпобіозу у крові кролів вірогідно знижується вміст АТФ, відношення АТФ/АДФ і показник аденілатного енергетичного заряду та підвищується вміст АДФ, АМФ, неорганічного фосфору та глюкози. У печінці кролів за умов штучного гіпобіозу вірогідно підвищується вміст АДФ і креатинфосфату.
Встановлені зміни дозволяють розширити існуючі уявлення щодо процесів метаболізму в експериментальних тварин, дати пояснення тим процесам, які відбуваються в організмі за умов штучного гіпобіозу, розширити науково-практичне підгрунття моделювання стану зниженої життєдіяльності у тварин.
Ключові слова: штучний гіпобіоз, енергетичний обмін, щурі, кролі, печінка, кров.
Выхованец В.И. Показатели энергетического обмена в организме животных в условиях искусственного гипобиоза. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Национальный аграрный университет, Киев, 2005.
В диссертации изложены результаты исследований влияния условий искусственного гипобиоза (определенное соотношение концентрации углекислоты и кислорода при сниженной температуре среды пребывания) на показатели энергетического обмена у теплокровных животных (крыс и кролей).
В период вхождения крыс в состояние гипобиоза (1,5 ч) в их крови достоверно уменьшаеться содержание АМФ на 28 %, цАМФ в 14,5 раза. Пребывание животных в условиях искусственного гипобиоза сопровождается понижением содержания АТФ на 18 %, цАМФ в 3,1 раза и увеличением содержания АДФ на 18 % , АМФ на 15 %, глюкозы в 3,2 раза и неорганического фосфора в 2,5 раза.
Через 3 ч после выхода крыс из состояния искусственного гипобиоза в крови увеличивается содержание АДФ на 19 %, цАМФ в 1,7 раза, через 24 ч после выхода животных из гипобиоза наблюдается стабилизация всех показателей – АТФ, АДФ, АМФ, суммарного содержания адениловых нуклеотидов, показателя аденилатного энергетического заряда и содержания цАМФ.
В печени крыс через 1,5 ч вхождения в состояние искусственного гипобиоза отмечается достоверное снижение содержания АТФ на 25 %, суммарного содержания адениловых нуклеотидов на 17 %, цАМФ в 1,2 раза. В состоянии гипобиоза снижается содержание АТФ на 29 %, АМФ на 42 %, суммарного содержания адениловых нуклеотидов на 23 %, креатинфосфата на 30 %, увеличение содержания неорганического фосфора на 49 %.
Через 3 ч после выхода крыс из состояния искусственного гипобиоза в печени наблюдается значительное увеличение концентрации АТФ на 27 %, суммарного содержания адениловых нуклеотидов на 18 %, цАМФ в 1,1 раза. Через сутки после выхода животных с состояния гипобиоза содержание АТФ увеличивается на 22 %, суммарное содержание адениловых нуклеотидов на 13 %. Все другие показатели стабилизировались.
В условиях искусственного гипобиоза в крови кролей содержание АТФ снижается на 19 %, содержание АДФ увеличивается на 15 %, АМФ на 62 %. Отношение АТФ/АДФ снижается на 29 %, показатель аденилатного энергетического заряда на 16 %.
В условиях искусственного гипобиоза в печени кролей происходит увеличение АТФ и АДФ на 27 % и 30 % соответственно, а содержание АМФ не меняется. Суммарное содержание адениннуклеотидов возрастает на 28 %. В отношении АТФ/АДФ наблюдается тенденция к снижению. Показатель аденилатного энергетического заряда не изменился.
Ключевые слова: искусственный гипобиоз, энергетический обмен, крысы, кроли, печень, кров.
Vykhovanets V.I. Indexes of energy exchange in an organism of animals in the conditions of artificial hibernation. – Manuscript.
The dissertation is submitted for the competition of scientific degree of candidate of biological science on speciality 03.00.04 – biochemistry. – National Agriculture University of Ukraine, Kiev, 2005.
In dissertation are shown the results of researche of influencing of artificial hibernation (gradual increase of concentration of carbonic acid, gradual decreases of concentration of oxygen and the lowered temperature of environment of stay) at warm-blooded animals on the classic model of rats and on a new model of rabbits.
It is set, that in a blood and liver of rats subject to the condition hibernation there is the reliable decline of maintenance ATР, сAMР and sum of adenil noucleotidis, rise of maintenance ADР and inorganic phosphorus, and on leaving from this state reliable rise of maintenance ATР, сAMР, sum of adenil noucleotids with achievement after the days of all explored indexes of level of control sizes.
It is exposed, that subject to the condition artificial hibernation in the blood of rabbits more reliable maintenance ATР, relation ATР/ADР and index of adenilat power charge, goes down and maintenance ADР rises, AMР, inorganic phosphorus and glucose. In the liver of rabbits subject to the condition artificial hibernation more reliable maintenance ADР and creatinphosphate rises.
The set changes allow to extend existence notion in relation to the processes of metabolism at experimental animals, to give explanation to those processes which take place in an organism subject to the condition artificial hibernation, to extend the scientific practical base design of the state of the lowered vital functions at animals.
Key words: artificial hibernation, energy exchange, rats, rabbit, liver, blood.
|