Биохимия в животноводстве. Учебное пособие

Тяжелое заболевание – пеллагра – связано с отсутствием в

пище витамина РР – никотиновой кислоты. При пеллагре наблю­даются воспаление кожи, нарушения деятельности кишечника и психические расстройства. Интересно отметить, что связь пел­лагры с недостатком никотиновой кислоты была установлена только в 1937 году. Сейчас мы знаем, что причина нарушений при авитаминозе РР заключается в том, что никотиновая кислота в форме никотинамида входит в состав кофермента – небелковой части большой группы окислительных ферментов – никотинамидных дегидрогеназ.

Никотиновая кислота

Никотинамид

Такого рода ядов известно немало. Это, например, синильная кислота и ее соли, обладающие способностью связывать железо важнейшего дыхательного фермента – цитохромоксидазы. Выход из строя этого фермента приводит к почти мгновенной смерти.

для лечения отравлений такими ядами. Фермент холинэстераза участвует в важнейшем физиологическом процессе – передаче нервного импульса. Угнетение холинэстеразы нарушает этот про­цесс, возникают многочисленные болезненные явления: слабость, параличи, судороги, затруднение дыхания и в конце концов на­ступает смерть. Среди фосфорорганических ядов нашлись такие, которые были малотоксичными для человека и животных, но в то же время необычайно ядовитыми для некоторых видов насеко­мых. Их стали использовать как химические вещества защиты растений от насекомых-вредителей. Некоторые из них применяют и для борьбы с бытовыми насекомыми: мухами, клопами, тарака­нами и др. Вероятно, всем известны такие средства, как хлорофос, дихлофос. Это и есть типичные представители фосфорорганиче­ских соединений – ингибиторов холинэстеразы.

Таким образом, многие заболевания имеют в своей основе нарушение активности ферментов. Причины этого нарушения разнообразны:

В последние годы определение активности ферментов в биологических жидкостях и тканях стало неотъемлемым средст­вом лабораторной диагностики различных заболеваний человека и животных. Измерение активности определенного фермента совершенно необходимо в тех случаях, когда причина заболевания стоит в дефиците этого фермента. Здесь результат лабораторного анализа прямо подтверждает или опровергает предположительный диаг­ноз. Такого рода определения необходимы при всех рассмотрен­ных нами формах дефицита ферментов: и при генетически обу­словленной недостаточности, и при авитаминозах, и при отравле­ниях, связанных с угнетением ферментов. Во всех этих случаях вопрос ставится прямо: имеется ли недостаточность фермента?

Но этим далеко не ограничивается использование фермен­тов в диагностике. Гораздо чаще и нередко с очень большим ус­пехом лабораторное определение активности ферментов произ­водится для диагностики таких заболеваний, которые нельзя рас­сматривать как прямое следствие недостаточности того или ино­го фермента.

Не все ткани в одинаковой мере синтезируют разные фер­менты. Для печени, например, типична высокая активность одних ферментов, для почек или скелетных мышц – другая. Это явление называется органоспецифичностью ферментов. Иногда органос­пецифичность выражена очень четко: фермент содержится толь­ко в каком-нибудь одном органе и отсутствует в других.

Скелетные мышцы очень богаты ферментами, и поврежде­ние мышц, как правило, сопровождается повышением активности ряда ферментов в крови. Особенно выражено это при наследст­венной мышечной дистрофии.

Щелочная фосфатаза содержится во многих тканях, но больше всего ее в костях. При многих заболеваниях костной тка­ни активность этого фермента в крови повышается. Нередко ак­тивность щелочной фосфатазы повышается и при злокачествен­ных опухолях костей.

Во всех рассмотренных примерах диагностическим признаком болезни служило повышение активности ферментов в крови. Но бывает и так, что на наличие заболевания указывает не повышение, а, наоборот, снижение ферментативной активности. Так, при тяже­лых заболеваниях печени, например циррозе печени, активность хо­линэстеразы резко снижается. Это указывает на нарушение целост­ности гепатоцитов, не способных синтезировать белки.

Ферменты нередко используют для выявления и количест­венного определения в ткани и крови ядовитых веществ, особен­но тогда, когда такие вещества обладают способностью избира­тельно угнетать определенные ферменты: это синильная кислота и ее соли, многие токсичные фосфорорганические вещества и др. Ферментативные методы отличаются исключительно высокой чувствительностью и дают возможность обнаружить в тканях ни­чтожное количество яда, что имеет практическое значение для токсикологии и судебной экспертизы.

Уже давно некоторые ферменты применяют для так назы­ваемой заместительной терапии – для возмещения дефицита ферментов, возникающего при некоторых заболеваниях. Особен­но успешна такая терапия при нарушениях функции желудочно­кишечного тракта, связанных с недостаточной выработкой пище­варительных ферментов. Так, препараты пепсина применяются при некоторых формах гастрита (воспаления желудка) или пан­креатина – смеси пищеварительных ферментов поджелудочной железы – при заболеваниях, вызванных недостаточным синтезом этих ферментов.

С успехом применяют ферменты в тех случаях, когда лече­ние требует разрушить накопившиеся в большом количестве бел­ковые образования, мешающие нормальному функционированию

Специальный интерес представляет использование фермен­тов в кормопроизводстве. Этот важный аспект сельскохозяйст­венной практики лежит на стыке растениеводства и животновод­ства. Агрономы заботятся о том, чтобы получить полноценный растительный корм, содержащий все существенные составные части, необходимые для обеспечения потребностей животного организма. Животноводы составляют наиболее эффективные ра­ционы, определяют количество корма, необходимое для каждого вида животных в разных условиях, чередование дачи различных кормов, разрабатывают введение различных добавок и т. д.

В последнее время ферментные препараты с успехом при­меняют для повышения эффективности силосования, улучшения химического состава и биологической ценности силосованных кормов.

вращают сахаристые вещества в органические кислоты, кото­рые консервируют корм, предохраняя его от порчи. Однако не все культуры пригодны для силосования. В бобовых и злако­вых слишком мало сахара, а при силосовании высокосахари­стых растений случается иногда, что корм перекисает и пор­тится. Значит, нужно регулировать бродильные процессы при силосовании, регулировать созревание силоса. Это может быть достигнуто внесением в силосную массу препаратов фермен­тов.

проявляют ферменты желудочного сока – пепсиноген пеп-