книги2 / монография 50

мененияклетоквнутреннихорганов,втомчислеипочек,недостаточно отраженывлитературе.

Вданномразделеработыпредставленаоценкадинамикиактивности АсАТ,АлАТиЩФвсупернатантепочек,массыпочекворганизмегибрид- ных курочек, ввезенных из-за рубежа и полученных на птицефабрике,

входе стресс-­реакции,развивающейся на фоне моделированного про- изводственногострессаперегруппировкиитранспортировки.

Установлено, что линейность гибридных цыплят влияла на фоно- вый уровень ферментов в супернатанте почек. Так, у двухлинейных курочек, ввезенных на птицефабрику из Германии, активность ЩФ

воргане составила 1790,17 ±25,52 Ед/л, АсАТ 19,30 ±0,26 мкмоль/ч·мл, АлАТ16,27±0,21мкмоль/ч·млна1гвлажнойткани(Iсерияэксперимента). При этом соотношение аминотрансфераз, оцениваемое по величине коэффициентадеРитиса,былоравно1,19±0,02усл.ед.(таблица14).

Полученные данные свидетельствовали, что в организме курочек (♀CD)почкидляпокрытиясвихэнергозатратиспользовалинезначитель- ное количество свободных аминокислот через биологические эффекты АсАТ и АлАТ как метаболонов цикла Кребса (Т. И. Середа, М. А. Дерхо, 2014).ОсновнуючастьэнергииорганполучалзасчетактивностиЩФ,то есть за счет гидролиза органических монофосфатов. Возможно, одной из причин этого являлось нарушение соотношения между константой Михаэлисаферментовиконцентрациейсубстрата(Н. Н. Ковалев,2003). В этих условиях, с одной стороны, ЩФ способствовала образованию ивысвобождениюэнергиизасчеттранспортафосфатовчерезплазмати- ческиемембраны,чтопроявлялосьболеевысокойактивностьюфермента

вклеткахпочекимпортныхцыплят.Сдругойстороны,свидетельствовало о недостаточном пуле свободных аминокислот, что в целом отражало низкиерезервныевозможностипочек.

Ворганизме четырехлинейных курочек (II серия), полученных на птицефабрике, активность ЩФ в органе составила 399,41 ±10,76 Ед/л, АсАТ 126,06 ±2,42 мкмоль/ч·мл, АлАТ 57,32 ±3,22 мкмоль/ч·мл на 1 г влажной ткани, значение коэффициента де Ритиса оказалось равным 2,19±0,16усл.ед.(таблица15).Следовательно,почкидляпокрытиясвоих энергозатрат активно использовали и свободные аминокислоты (АсАТ, АлАТ), и органические монофосфаты (ЩФ), что служит проявлением сбалансированногорезервногопотенциалаоргана.

101

Примечание.*р <0,05;**р <0,01;***р <0,001посравнениюсвеличиной«фон».

Ферменты являются параметрами гомеостаза почек, которые очень быстро реагируют действие стресс-­фактора. Динамика их активности в ходе развития стресс-­реакции соответствовала трем фазам (Г. В. Бень- ковская,2009):

1)латентнаяфазаскритическимминимумом;

2)фазареабилитации;

3)фазамобилизации.

Укурочек, ввезенных из Германии на птицефабрику, наступление

ивыраженностьсоответствующихфазстресс-­реакциизависелиотвида фермента.Так,изменениеактивностиаминотрансферазвклеткахпочек соответствовалолатентнойфазестресс-­реакциискритическимминиму- мом,еепризнакиобнаруживалисьвтечение24часовпослешуттелиро- вания.ПриэтомнаименьшаяактивностьАсАТбылаустановленавконце эксперимента,аАлАТ– через1часпослестресса(таблица14).Вклетках почекв большейстепени подавлялсябиосинтез аланинаминотрансфе- разы,что сказывалось на значениях коэффициента де Ритиса.Следова- тельно,ворганизмедвухлинейныхгибридныхкурочеквходеразвития стресс-­реакциирезкоограничивалосьиспользованиеаминокислотвпро- цессахглюконеогенеза.Этобылорезультатомизмененияпроницаемости плазматическихмембранвпочках,очемсвидетельствовалоповышение величиныКЦРиизменениеуровняферментоввкрови(таблицы7,14,16). Логичнопредположить,чтоорганизмптицобладалзначительномень- шим запасом пластических и, как следствие,энергетических ресурсов, обеспечивающимегоадаптациюкдействиюстресс-­фактора.Этотвывод согласуетсясданнымиФ. З. Меерсона,М. Г. Пшенникова(1988),согласно которым реализация срочного этапа адаптации возможна только бла- годаря тем резервам организма, которые обусловлены генетически, за счет ранее сформированных физиолого-­биохимических механизмов.

Активностьщелочнойфосфатазывсупернатантепочекимеламини- мальноезначениесразупослешуттелирования(таблица14),чтосоответ- ствовалолатентнойфазескритическимминимумомвструктурестресс-­ реакции. В ходе дальнейшего эксперимента концентрация фермента постепенноувеличивалась,чтоможнорасцениватькакпротеканиефазы реабилитации.Однакоичерез24часапослешуттелированияактивность ЩФ была меньше фоновой величины в 2,88 раза (р < 0,001). Аналогич- ные данные получены О. В. Евдокимовой, И. В. Городецкой (2013) при длительнойнасильственнойиммобилизациикрыс.Возможно,однойиз причинсниженияактивностиЩФвсупернатантепочекбылоувеличение

103

скорости выхода фермента из клеток почек в кровь за счет повышения проницаемостиплазматическихмембранилиуменьшенияихстабиль- ности в результате гипертрофии частей нефрона на фоне нарушения кровообращения. Об этом свидетельствовала динамика значения КЦР (ЩФ)(таблица16).Изменениепроницаемостиклеточныхмембранпри действиистрессоровразличнойэтиологиинаблюдалиP. Boya,G. Kroema (2008).

Совокупность изменений активности ферментов в почках курочек, ввезенныхнаптицефабрикуизГермании,свидетельствовалаотом,что органвходеразвитиястресс-­реакциипослешуттелированияиспытывал дефицит энергии за счет недостаточного запаса белковых субстратов. Поэтомустресс-­реакциябыладлительнавовремениималоактивна,что характернодляорганизмовснизкимуровнемрезистентности(Ф. З. Ме- ерсон,М. Г. Пшенникова,1988).Вэтихусловияхдостаточновысокаверо- ятностьпереходастресс-­реакциивдистресс.

Впочкахцыплят,полученныхнаптицефабрике(IIсерия),фазыстресс-­ реакцииобнаруживалисьвтечениепервых24часовпослешуттелирова- ния с частотой механических движений 160 в минуту,что для птиц,со- гласноданным(А. Ю. Ковтуненко,2009),являетсястресс-­фактором.Пер- ваяфазаответнойреакцииорганизмабыламаксимальновыраженадля АлАТиАсАТчерез1час,аЩФ– сразупоследействиястрессора(таблица 15)ипроявиласьуменьшениемактивностиферментоввсупернатантепо- чекдоминимумазасчетподавленияихбиосинтеза.Возможно,этобыло результатом изменений транскрипционной активности генов почки, контролирующихсинтезданныхкаталитическихбелков(Т. О. Пыльник, 2011).Однимизпутейподдержанияконцентрацииферментоввклетках органаявилосьуменьшениеколичествакаталитическихбелков,мигриру- ющихизпочеквкровь.Обэтомсвидетельствовалоувеличениевеличины КЦР(таблица16),отражающейсоотношениеферментоввкровиисупер- натантепочек,чтосказывалосьнауровнекаталитическихбелковвкрови цыплят(таблица8).Аналогичныеданныебылиполучены(И. Н. Тодоров, Г. И. Тодоров,2003;Л. K. Бусловская,О. Л. Ковалева,2007).

Фазареабилитациистресс-­реакциидляисследуемыхферментоввсу- пернатанте почек была очень короткой и не зарегистрирована нами в ходе эксперимента. Однако через 1 час после шуттелирования было установленорезкоеповышениеактивностиЩФ,чтосвидетельствовало онаступлениифазымобилизациистресс-­реакциидляфизиологических систем,контролирующихуровеньэнзимавпочках(таблица15).

104

Дляферментовпереаминированияданнаяфазаобнаруживаласьчерез 4часапоследействиястрессора,приэтомактивностьАсАТпреобладала над АлАТ (коэффицент де Ритиса 2,42 ±0,05). Однако к 24 часу экспери- мента соотношение аминотрансфераз выравнивалось (коэффициент де Ритиса 1,25 ±0,07), что отражало повышение роли глюконеогенеза

вподдержании энергетического баланса в организме птиц. На фоне роста биосинтетической активности клеток почек увеличивался выход ферментовизорганавкровь(величинаКЦР(таблица16)снижаласьдля АлАТ,АсАТ,ЩФ),обеспечиваявозрастаниеихактивностивплазмекрови цыплят.Результатынашихисследованийсогласуютсясданными(О. В. Ев- докимова,И. В. Городецкая,2013;А. Ю. Ковтуненко,2009;О. А. Хижнева,

М. А. Дерхо,Т. И. Середа,2014).

Такимобразом,характердинамикиферментоввсупернатантепочек гибридных курочек (♀ABCD),полученных на птицефабрике,в ходе раз- витиястресс-­реакциисвидетельствовал,чтоонапротекалапопути,обе- спечивающемуадекватнуюмобилизациюэнергетическихипластических ресурсоворганизма,чтосоответствуетпредставлениямобэустрессе.Следо- вательно,организмптицобладалвысокимадаптационнымпотенциалом.

Дляподтвержденияданныхпоизменениюуровняферментоввпоч- ках нами была изучена динамика массы органа в ходе развития стресс-­ реакции.Этообусловленотем,чтопочкииграютоднуизглавныхролей

всохранениигомеостазаиадаптацииорганизмакстрессу.

Ворганизме цыплят, ввезенных на птицефабрику из Германии (Iсерия),массапочекпланомерновозрасталавходеразвитиястресс-ре- акцииипревышалафоновуювеличинукконцуэкспериментав1,64раза

(р <0,001)(таблица15).

РезультатыданныхисследованийсогласуютсясданнымиВ. Д. Тупикин, Е. Б. Родзаевская, И. А. Уварова и др. (2013), которые тоже обнаружили достоверноеувеличениемассыпочек,освобожденнойотоколопочечной жировой ткани, при стрессе относительно группы сравнения. Авторы утверждали,чтопочкаявляетсяорганом,весьмадинамичноиреактивно трансформирующимсяпристрессе.А. Я. Рыкунова(2012)констатировала, что воздействие стресс-факторов отрицательно влияет на экскреторную функцию почек, способствуя потере организмом животных некоторого количестваэлектролитов.

Ворганизме птиц, полученных на птицефабрике, масса почек, как и сердца, достоверно не изменялась в ходе развития стресс-­реакции, за исключением показателя, установленного через 4 часа после шутте-

106

лирования (таблица 17). Вероятно, это было результатом адаптацион- но-компенсаторногоизменениякровенаполненностиорганакакосновы для стимулирования биосинтетических процессов в клетках почек,что и обуславливало повышение каталитической активности ферментов всупернатантепочек

Таблица 17

Масса почек ( n= 5), Х± Sx

Примечание.***р<0,001посравнениюсвеличиной«фон».

СогласноданнымЕ. Г. Цапова(2002),привоздействиинапочкистресс-­ фактороввнихпроисходитлокальнаяактивациястресс-­лимитирующей антиоксидантнойсистемы,чтоограничиваетпроявлениестресс-­реакции встадиютревоги.ПриэтомвпочкахрастетактивностьферментаМАО, инактивирующаякатехоламины.Вчастности,пригипокинезиитолько к30 мсуткампроисходитсрывзащитныхмеханизмоввпочках.

Н. Н. Шумко(2013)всвоейработеотмечала,чтовпроцессеразвития стрессанафонемассового«выброса»катехоламиновнарушениеструкту- рыхроноритмовфункцийпочекможетотражатьстепеньповреждений.

ВсоответствиисрезультатамиЕ. Г. Цапова(2002),Н.НШумко(2013) можно констатировать,что почки в организме цыплят,полученных на птицефабрике, обладали высоким адаптационным резервом, что по- зволяло им поддерживать и регулировать метаболическую активность клеток в соответствии с общей реактивностью организма и с фазами развитиястресс-­реакции.

Установлено,чтохарактерстресс-­реакцииопределяетсясочетанием индивидуальных свойств­ организма и характеристиками стрессорного агента.Приадаптивнойстресс-­реакцииактивацияфункцийоргановиих системуособивусловияхдействиястрессорногоагентапредотвращает отклонение параметров гомеостаза за пределы нормального диапазо- на (И. И. Некрасова, 2008). Поэтому можно утверждать, что изменения массы почек в организме гибридных цыплят в I и II сериях экспери- ментаносилиадаптивныйхарактер.Однакоразличиявреакциипочек

107

на шуттелирование были результатом отличий в общей реактивности организма птиц,то есть адаптационных возможностях,зависящих как отгибридностикурочек,такиотналичия/отсутствиятранспортировки всуточномвозрасте.

Такимобразом,результатынашихисследованийпоказали,чтодина- мика изменения активности ферментов в крови и супернатанте почек, массы почек курочек (♀ABCD), полученных на птицефабрике, после воздействия шуттелирования соответствовала классической картине развитияэтапасрочнойадаптациивобщемадаптационномсиндроме. У цыплят (♀CD), ввезенных из-за рубежа, формирование адаптивной реакции было видоизменено, что свидетельствовало о низких адапта- ционныхвозможностяхкакпочек,такиорганизмавцелом.

108

2.8.Рольферментовмышц

вреализациистресс-­реакции

ворганизмецыплят

Биологические особенности организма определяют его способность адаптироваться к воздействию стресс-­факторов, сохраняя функциони- рование физиологических систем в рамках гомеостатических границ. Общебиологически развитие стресс-­реакции и формирование адапта- цийявляетсяследствиемвзаимосвязанностиивзаимообусловленности регуляторныхиметаболическихпроцессовпосредствомструктурорга- низма:рецепторов,ферментов,компонентовмембранит. п.(Б. Я. Вла- сов,Л. Н. Карелина,О. П. Ильина [и др.],2003; М. А. Дерхо,Т. И. Середа, 2015;С. Ю. Харлап,М. А. Дерхо,2015).

Известно, что белки в организме животных и птиц постоянно под- вергаются процессам деградации и синтеза, составляя цикл белкового обмена, интенсивность которого поддерживается за счет наличия по- стоянногоисточникасвободныхаминокислот,тоестьскелетныхмышц. Пристрессебелковыйобменрезкоактивируется,сопровождаясьвысво- бождениемаминокислотизскелетныхмышц.Однойизглавныхпричин выраженнойдеструкциимышечноймассыявляетсяинтенсивныйсинтез глюкозыизаминокислот(глюконеогенез)(П. В. Шумилов,Л. Е. Цыпин,

Ю. Г. Мухина,2010;Т. Jaksic,D. A. Wagner,J.F.Burke[etal.],1991;M. O. Jones, A. Pierro,P. Hammond,1993;T. H. Keshen,R. G. Miller,F. Jahoor[etal.],1997; S. D. Michael,2002).

Поэтомуворганизмептицпристрессовыхситуациях(световаядепри- вация,перегревание,нарушениережимовкормления)наблюдаютсямор- фологическиеибиохимическиесдвигивсостояниигрудныхибедренных мышц, инициирующие деградацию соединительнотканных структур (Л. Н. Карелина,2007).Данныеэффектыопосредованывпервуюочередь черезактивностьферментныхсистеморганизма,являющихсяосновой дляизмененияинтенсивностиинаправленностиметаболическихпро- цессов при воздействии стресс-­факторов (Л. Н. Карелина, Б. Я. Власов, О. П. Ильина,2010;Ю. В. Карагайчева,С. М. Рогачева,С. И. Баулин,2010).

Поэтомумыизучилирольаминотрансфераз(АлАТ,АсАТ)ищелочной фосфатазы(ЩФ)мышечныхклетоквразвитиястресс-­реакцииворганиз- мецыпляткроссаЛоманУайт.

Мы установили, что бедренные мышцы в организме цыплят явля- ются одной из мишеней стрессовой реакции, что согласуется с данны-

109

ми Л. Н. Карелина, Б. Я. Власов, О. П. Ильина (2010), Ю. В. Карагайчева, С. М. Рогачева,С. И. Баулин(2010).

Хотелосьбысначалаотметить,чтодвух-ичетырехлинейныегибриды характеризовалисьразнымуровнемактивностиферментоввмышечном супернатанте (таблицы 18,19),что свидетельствовало о различиях в ме- таболическомиэнергетическомстатусемиоцитов.

Так,активность АсАТ и АлАТ у курочек (♀CD) в мышечном суперна- тантесоставляла16,83±0,34и8,72±0,18мкмоль/ч·мл,значениекоэффи- циентадеРитиса1,93±0,02усл.ед.,уровеньЩФ814,29±15,67Ед/л(табли-­ ца 18). Совокупность полученных данных позволяет констатировать, что в бедренных мышцах птиц активно протекали процессы белкового обмена,которыеобеспечивалисьэнергиейзасчетгидролизаорганиче- скихмонофосфатов.

Укурочек (♀ABCD), полученных на птицефабрике, в супернатанте мышц активность ЩФ составила 40,35 ±1,16 Ед/л, АсАТ 38,11 ±6,53 мк- моль/ч·мл,АлАТ20,34±1,56мкмоль/ч·мл,соотношениеаминотрансфераз

ввидекоэффициентадеРитиса1,87±0,06усл.ед.(таблица19).Следова- тельно,клеткибедренныхмышцсбалансированноиспользовалисвобод- ныеаминокислотыиорганическиемонофосфатыкакдляэнергетических, такидляпластическихцелей,чтослужилоосновойформированияадап- тационныхрезервоввмышцах.

Воздействие стресс-­фактора в виде шуттелирования инициировало изменение концентрации ферментов в супернатанте мышц птиц как

впервой,такивовторойсерияхэксперимента(таблицы8,19).

Угибридныхцыплят(♀CD)уменьшаласьактивностьАсАТиАлАТ,что соответствоваловстресс-­реакциилатентнойфазескритическиммини- мумом.Наименьшийуровеньферментовбылотмеченчерез1часпосле воздействия стрессора, при этом в большей мере уменьшался уровень АсАТ, чем АлАТ, определяя значение коэффициента де Ритиса (таблица 18).Этобылорезультатом,соднойстороны,ограничениясинтезаката- литическихбелков,сдругойстороны,уменьшениядолисвободныхами- нокислот,используемыхдляпокрытияэнергозатратчерезциклКребса. Логичнопредположить,чтовмиоцитахпривоздействиистресс-­фактора резкоограничиваласьскоростьдезаминированияглюкогенныхамино- кислотспоследующимихвовлечениемвпроцессыглюконеогенеза,так какониимеютдругойисточникэнергии– креатинфосфат.

110