Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия в животноводстве. Учебное пособие
.pdf
Структура молекулы вазопрессина
Тирозин Фенилаланин
Цистин
NH2 О
СН2 – СН – С…NH – СН – С…NH – СН
S
S
Цистеин
СН2 – СН • NH • С – СН – NH … С – СН – (СН2)2СО•NH2
С О
N Н2С
СН – С…NH – СН – С…NH•СН2•СО•NH2
СН2 Н2С
Пролин
С6Н4ОН
СН2 О
О О
Аспарагин
СН2
СО • NH2
О О
СН2
Аргинин
СН2•СН2•NH – С – NH2
С6Н5
СН2
С О
NH
Глутамин
Глицинамид
NH
Пептидные связи обозначены …
Вазопрессин (питрессин) – полипептид, состоящий из вось-
ми остатков аминокислот: цистина, тирозина, пролина, глутаминовой и аспарагиновой кислот, глицина, аргинина и фенилаланина. В вазопрессине обнаружено высокое содержание серы (до
3,2%) и тирозина (до 10,5%).
Установлены различия вазопрессинов быка и свиньи. В вазопрессине быка на восьмом месте находится аргинин, в вазопрессине свиньи на этом же месте стоит лизин.
В последние годы вазопрессин получен синтетическим путем. Основное действие этого гормона – резкое повышение кровяного давления.
Окситоцин – также полипептид, состоящий из семи остатков
аминокислот: цистина, тирозина, пролина, глутаминовой и аспара-
81
гиновой кислот, глицина, лейцина и изолейцина. Различий в аминокислотном составе окситоцина быка и свиньи не обнаружено.
Наиболее важное значение в активности гормона имеет остаток аспарагина, содержащий карбоксамидную группу, тогда
как такая же группа в глутамине не имеет такого значения.
Гормон легко подвергается разрушительному действию под
воздействием протеолитических ферментов.
Основное гормональное действие окситоцина – стимуляция
тонуса гладких мышц, и особенно мышц матки. Доза
1:2000000000 уже вызывает сокращение матки, изолированной из
организма животного. Окситоцин повышает отделение молока
сразу после введения гормона. Действие окситоцина парализуется прогестероном.
В последние годы получен синтетический препарат окситоцина под названием синтроцин. Он полностью воспроизводит
действие естественного окситоцина на матку.
Структура молекулы окситоцина
Цистин
СН2 – СН – С…NH – СН – С…NH – СН
S
S
СН2 – СН • NH • С – СН – NН – С – СН – (СН2)2СО•NH2
Н2С
Пролин
NH2 О
Цистеин
О
N
СН – С…NH • СН – С…NH • СН2СО • NH2
СН2 Н2С
Тирозин
С6Н4ОН
СН2 О
О
Аспарагин
СН2 С
О О
СО • NH2
СН2
СН(СН3)2
О
Лейцин
Изолейцин
С2Н4
СН • СН3
С О
NH
Глутамин
Глицинамид
82
3.6.3. Гормоны средней доли гипофиза
Интермедин, или меланофоростимулирующий гормон
(МСГ), вырабатывается средней долей гипофиза. Его действие –
регуляция пигментации покровов животного. В частности, его
введение вызывает расширение пигментных клеток покровных
тканей (хроматофоров, меланофоров), что вызывает появление
более темной окраски кожи и глаз животных. По химической
природе представляет собой полипептид из 18 остатков аминокислот, легко разрушается под действием трипсина.
Молярная масса интермедина свиньи 2177, быка – 2135.
Изоточка интермедина свиньи при рН 5,8, быка – при рН 7,0.
3.7. Гормоны пищеварительной системы
Открыто более 20 гормонов, образующихся в тканях пищеварительного аппарата. Основное действие их состоит в регуляции пищеварительного процесса. Одни гормоны стимулируют
пищеварение, другие обладают тормозящим действием на процессы пищеварения.
Гормоны пищеварительной системы получили название или
от характера своего действия (секретин, панкреозимин, перистальтин и др.), или от места образования и места действия.
В настоящее время известны следующие гормоны пищеварительной системы:
Название Орган Функция Эффект
Гастрогастрин Желудок Секреция Возбуждение
Энтерогастрин Желудок Секреция Возбуждение
Слюнные гормоны Желудок Секреция Возбуждение
Энтерогастрон Желудок Секреция Торможение
Урогастрон Желудок Секреция Торможение
Антелон Желудок Секреция Торможение
Секретин Поджелудочная железа Секреция Возбуждение
Панкреозимин Поджелудочная железа Секреция Возбуждение
Уропанкреозимин Поджелудочная железа Секреция Возбуждение
Холецистокинин Желчный пузырь Моторика Возбуждение
Урохолецистокинин Желчный пузырь Моторика Возбуждение
Вилликинин Ворсинки тонких кишок Моторика Возбуждение
Дуокринин Железы Бруннера Секреция Возбуждение
Холин Желудок Моторика Возбуждение
Серотонин Кишечник Секреция Возбуждение
83
Многие из этих гормонов оказывают действие на какуюнибудь одну функцию пищеварительного аппарата. Одним из
первых гормонов, обнаруженных в пищеварительном аппарате,
является секретин.
Секретин – гормон, вырабатываемый железами слизистой
оболочки тонкого отдела кишечника и особенно двенадцатиперстной кишки; открыт в 1902 г. Бейлисом и Старлингом. По химическому строению он является сложным полипептидом. Хорошо
растворяется в воде. Гормональное действие секретина – стимуляция секреции панкреатического сока и желчи.
К стимулирующим деятельность органов пищеварительного
тракта относится большинство и других гормонов пищеварительного аппарата.
Гастрогастрин – гормон слизистой желудка – стимулирует
секрецию желудочных желез и соляной кислоты.
Энтерогастрин – гормон слизистой кишечника – также
стимулирует секрецию желудочных желез.
Панкреозимин и уропанкреозимин – стимулируют ферментообразовательную функцию поджелудочной железы, образуются в
слизистой двенадцатиперстной кишки и тощей кишки. Панкреозимин имеет белковую природу, хорошо растворим в воде, термостабилен. Уропанкреозимин был найден в моче, он также стимулирует
образование ферментов в панкреатической железе. Панкреозимин и
уропанкреозимин совместно с секретином осуществляют регуляцию
секреторной функции поджелудочной железы.
Холецистокинин – гормон, стимулирующий желчеобразование и желчевыделение. Он образуется в слизистой верхнего отдела кишечника свиньи, собаки, кролика, овцы, быка. Нет этого
гормона у лошади.
3.8. Гормоноподобные соединения
Кроме эндокринных желез во многих тканях организма обнаружены соединения, оказывающие гормональное действие на разные функции организма и на все виды обмена веществ. К этим веществам относится серотонин, ангиотензин, простагландины и др.
Серотонин является 5-окситриптамином. Найден в тромбоцитах и других тканях (мозг, желудочно-кишечный тракт и др.).
84
ОН
NН
СН2•СН2•NH2
При разрушении серотонина образуется 5-оксиндолуксусная
кислота.
ОН
NН
СН2•СООН
Простагландины. Название простагландины (ПГ) происхо-
дит от латинского названия предстательной железы – Glandula
prostata, где они впервые и были идентифицированы шведским
исследователем Ульфом фон Эйлером.
В химическом отношении простагландины – это жирные кислоты, в основе которых лежит так называемая простаноевая [7(2-октилциклогентил) гентаноевая] кислота, состоящая из 20членной углеродной цепи, часть которой включена в циклопентановое кольцо.
Их представитель ПГ-Е1 имеет следующую структуру:
НО ОС
1 3 5 7
2 4 6 8 9
НО ОН
17 19
15
13
10
14 16 18 20
85
12
11
В последнее десятилетие простагландины и родственные им
биологически активные соединения (лейкотриены, простациклины,
тромбоксаны) были предметом пристального внимания исследователей. Объясняется это тем, что, помимо широкого распространения
в тканях, они оказывают сильное фармакологическое действие на
множество физиологических функций организма, регулируя гемодинамику почек, сократительную функцию гладкой мускулатуры,
секреторную функцию желудка, жировой, водно-солевой обмен,
понижают кровяное давление, подавляют активность вазопрессина
и некоторых других гормонов. Считают, что они, ингибируя аденилатциклазу, выполняют роль модуляторов клеточной проницаемости и регуляторов активности внутриклеточной ферментов.
В последнее время были подтверждены представления С.
Бергстрема и сотр., что предшественником всех простагландинов
являются полиненасыщенные жирные кислоты, в частности ара-
хидоновая кислота (и ряд ее производных, γ-линоленовая и пентаноевая кислоты, в свою очередь образующиеся в организме из
линолевой и линоленовой кислот). Арахидоновая кислота после
освобождения из фосфоглицеринов (фосфолипидов) биомембран
под действием специфических фосфолипаз, в зависимости от
ферментативного пути превращения, дает начало простагландинам и лейкотриенам по схеме:
Фосфоглицерины
(I) Циклооксигеназа (II) Липоксигеназа
Н2О
Фосфолипаза А2 или С
АРАХИДОНОВАЯ КИСЛОТА
Простоноиды
1. Простагландины
2. Простациклины
3. Тромбоксаны (Тх)
Лейкотриены (ЛТ)
1. ЛТ А
2. ЛТ В
3. ЛТ С
4. ЛТ D
86
В целом ПГ, не являясь гормонами, модулируют действие
последних. Они преимущественно влияют на физиологические
функции тех клеток, в которых синтезируются.
Простагландины – мощные регуляторы свертывающей и антисвертывающей систем крови. Введенные в организм, они оберегают сердечно-сосудистую систему в критических ситуациях,
профилактируют атеросклероз.
Простагландины подавляют рост некоторых видов опухолей. Перспективны они и при лечении нарушений системы иммунитета.
С хорошей стороны зарекомендовали себя препараты простагландинов в акушерстве и гинекологии. Это препараты простагландина Г2: динопрост, энзапрост, энзапрост Г, эстрофан,
синтетическое производное ПГГ2. Это препараты простагландина
Е2: динопростон, энзопрост Е, простин Е2.
3.9. Гормоны – стимуляторы роста сельскохозяйственных
животных
Рост животных есть комплексный, биологический, наиболее
динамичный, лабильный процесс.
В последние годы в качестве ростостимулирующих веществ
используются химические соединения, имеющие разную химическую природу и биологическую значимость для организма животных: тканевые препараты, специфические сыворотки, витаминные препараты, смеси микроэлементов, антибиотики и, наконец, гормоны.
Гормональные препараты, ускоряющие рост
сельскохозяйственных животных
Синтетические
ДИЕТИЛСТИЛЬБЭСТРОЛ Запрещен во всем мире
МЕЛЕНГЕСТРОЛАЦЕТАТ Разрешен только при откорме телок
ДИАНАБОЛ
ФЕНОБОЛИН
МЕТИЛАНДРОСТЕНДИОЛ
ЭСТРАДИОЛ
Аналоги применяются во Франции. В РФ
находятся в стадии разработки
Применяется в США
87
ГЕКСАЭСТРОЛ
ДИЕНЭСТРОЛ
ДИАЦЕТАТ ДИЕНЭСТРОЛА
Природные растительного происхождения
ФИТОЭСТРОГЕНЫ В стадии разработки
МИКОЭСТРОГЕНЫ
ГОНАДОТРОПИНЫ Проходит произв. опр.
АНТИТИРЕОИДЫ В стадии разработки
Природные животного происхождения
ГОРМОНЫ РОСТА (стг) В стадии разработки
ИНСУЛИН
ТИРОКСИН
ТЕСТОСТЕРОН
ЭСТРАДИОЛ
ТИРОЛИБЕРИН
Применяется под строгим контролем в
США
Применяется в РФ и за рубежом
Гормоны, применяемые в животноводстве, делятся на две
группы: а) природные; б) полученные синтетическим путем. Среди гормональных препаратов следует отдать предпочтение гормонам природного происхождения, так как применение синтетических гормонов приводит к тяжелым последствиям для человека
(импотенции, злокачественным опухолям, расстройству гормональной регуляции). Из данной группы наиболее перспективными признаны природные эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол),
фитоэстрогены, белковые гормоны животного происхождения.
Среди белковых гормонов животного происхождения наибольший интерес представляют инсулин и соматотропный гормон. Белковые гормоны не накапливаются в организме и очень
быстро распадаются до аминокислот, безвредных и легко усваиваемых организмом.
Белковые гормоны проявляют свою активность даже при
введении в очень малых дозах, а их ростостимулирующее действие вне конкуренции. Так, под влиянием соматотропного гормона
организм может увеличивать свои размеры и в два, и в три, и в
четыре раза.
Соматотропный гормон синтезируется в передней доле гипофиза. Он принимает участие в регуляции главных звеньев об-
88
мена веществ, изменяя его в сторону повышения биохимических
процессов. Особенно сильно соматотропный гормон ускоряет
синтез белка, что проявляется бурным ростом тканей организма.
Применение инсулина целесообразно, так как под действием экзогенного гормона происходит усиление его образования в
организме животных, что проявляется повышением их мясной и
молочной продуктивности. Применение инсулина оправдано и
тем, что он позволяет компенсировать дефицит какого-либо эндогенного анаболического гормона, под его воздействием значительно активируется синтез белка, о чем свидетельствует снижение концентрации свободных аминокислот в крови.
Введение инсулина животным не оказывает влияния на
убойный выход и содержание сухого вещества в мышечной ткани, но повышает массу туш.
В настоящее время соматотропный гормон получают путем
выделения из гипофиза животных, инсулин получают из поджелудочной железы убойного скота: свиней, крупного рогатого скота, а также китов, но это нерационально: то количество веществ,
которое удается получить с боен, не окупает затраты на его производство.
Проблема эта решена путем микробиологического синтеза,
методами генной инженерии.
Однако стимуляторы роста помогают организму использовать только некоторые потенциальные возможности роста на фоне выращивания высокопродуктивных животных, использования
сбалансированных рационов по всем питательным веществам,
научно обоснованных методов содержания, максимальной механизации и автоматизации всех рабочих операций при содержании
животных.
89
4. МЕТАБОЛИЗМ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
В ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Современные методы химического анализа позволили установить, что в организме животных, растений, бактерий встречаются 76 химических элементов (из известных 109), причем 16 из
них – обязательные составные части всех групп организмов.
Принято разделять:
1. Макроэлементы, содержащиеся в организме 10-2% от массы организма, – К, Na, Mg, Ca, Fe, P, Cl, S.
2. Микроэлементы, содержащиеся в организме 10-3% от массы организма, – Сu, Zn, Mn, Mo, Co, J, F, Br, Sr и др.
3. Ультрамикроэлементы – 10-6 – 10-9% от массы организма
– U, Ra, Au, Ag, Cr, Sn, Si, W, P.
По незаменимости для организма животных минеральные
вещества разделяются на следующие группы:
1. Абсолютно независимые: Ca, Cl, Со, Сu, F, J, Mg, Р, К, Se,
Na, S, Zn, Fe;
2. Небезразличные для организма: Cr, Mo, Ni, Si, Sn, W;
3. Возможно незаменимые: Bi, Go, Gf, Jn, Jr, L, Os, Pa, Pt,
Re, Ru, Sc, Те, Та, Jt, Zi, Na.
Жизненная необходимость в конкретном минеральном элементе доказывается, если:
1. Минеральный элемент присутствует в тканях здорового
организма.
2. При исключении данного элемента из рациона наблюдаются морфологические, физиологические изменения.
3. Специфические изменения биохимических процессов.
Следовательно, одним из основных критериев жизненной
необходимости минерального элемента является наличие его
специфической метаболической функции.
4.1. Биологическая роль минеральных веществ
1. Биологическое значение минеральных элементов характе-
ризуется в основном их ролью в поддержании нормального водного баланса и распределении воды в организме, в обеспечении
постоянства осмотического давления и кислотно-щелочного рав-
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]