Соотношение уровня общей протеолитической активности и содержания среднемолекулярных пептидов в крови крыс с разным типом поведения

среди групп наблюдались в молочный период и период откорма, о чём свидетельствует рисунок 2. Так, в молочный период разница между группами была не более 11г, период 13-15 мес. — не более 10 г и 1618 мес. — не более 18г. В остальные возрастные периоды наблюдалось преимущество бычков 2-й группы, особенно в период 4-6 мес, где превышение над быками 1-й и 3-й групп составило соответственно 4,3 и 6,3%.

По абсолютному приросту живой массы за весь период выращивания сущес твенных различий между бычками трёх генотипов не выявлено (табл.2).

Абсолютная скорость роста не может полностью характеризовать сравнительную скорость роста, так как быстрорастущие организмы, при прочих равных условиях, затрачивают меньше питательных веществ на единицу корма, чем медленно растущие. [ 1 ] Поэтому, для более объективного суждения об интенсивности роста подопытных животных, вычислили коэффициенты весового роста, которые представлены в таблице 3.

Несмотря на то, что абсолютные приросты бычков 2-ой группы как в целом завесь период выращивания, так и в отдельные возрастные периоды были выше, чем у сверстников двух других групп по интен-

сивности роста они им уступили. За весь период выращивания они увеличили свою живую массу в 13,4 раза, тогда как бычки генотипов КС х А и КС х Г — в 14,5 раз.

В целом, результаты проведенных исследований в производственных условиях хозяйства западной зоны Омской области свидетельствуют об удовлетворительных темпах роста и увеличения живой массы молодняка всех генотипов, вошедших составной частью в новый сформировавшийся Сибирский тип красного степного скота.

Библиографический список

1. Кравченко H.A. Разведение сельскохозяйственных животных. М,, «Колос», 1973,

2. Кузьмичёва М.Б. Российский рынок мяса в 2005 г. // Мясная индустрия, 2006. — № 5.

ПЕЛЫД Наталья Николаевна, старший преподаватель кафедры частной зоотехники института ветеринарной медицины.

Статья поступила в редакцию 13.12.06 г. © Пельц Н. Н.

УДК 612.421-423+612.014.4

У. Н.КАПЫШЕВА И. С. КОЛЬБАЙ М. Н. АХМЕТОВА А. К. БАИМБЕТОВА

Институт физиологии человека и животных, Казахстан, Алматы

СООТНОШЕНИЕ УРОВНЯ ОБЩЕЙ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ СРЕДНЕМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПЕПТИДОВ В КРОВИ КРЫС

С РАЗНЫМ ТИПОМ ПОВЕДЕНИЯ_

Исследование поведения крыс в тестах «открытое поле» и «эмоциональный резонанс» выявило их индивидуально-типологические особенности по показателям ориентировочно-исследовательской активности и резистентности к стрессу. Была установлена определенная сопряженность типа поведения животных с уровнем протеолитической активности эритроцитов и плазмы, а также содержания в крови среднемолекулярных «токсичных пептидов».

Исследование фундаментальных механизмов и закономерностей жизненно важных для организма процессов, от молекулярного уровня до высших инте-гративных системных отношений, лежащих в основе нормальной жизнедеятельности, все чаще приобретает приоритетную направленность. Реакция организма на любые внешние воздействия, сопутствующие нам на протяжении всей жизни, влечет акти-

визацию двух глобальных механизмов адаптации — физиологической и психической [1]. Физиологические механизмы адаптации ориентированы на сохранение гомеостаза как основы жизни, а психическая форма адаптации базируется на нормальной интегративной деятельности мозга [2]. Реализация различных форм поведения у человека и животных как проявление высшей, интегративной функции

мозга существенным образом определяется типологическими особенностями высшей нервной деятельности (ВНД) [2, 3]. Степень активности механизмов адаптации — изменение уровня гомеостатических и поведенческих реакций — находится в зависимости от индивидуально-типологических особенностей (НТО) ВНД животных и человека [3]. При исследованиях НТО ВНД большое внимание уделяется ориентировочно-исследовательской активности животных в различных тестах и их зоосоциальному взаимодействию как наиболее важным показателям уровня тревожности и резистентности к стрессу [4, 5]. Физиологические механизмы адаптации, связанные с сохранением гомеостаза, обеспечиваются реализацией многих неспецифических реакций, характерных для всех уровней приспособительного поведения [6]. На клеточном уровне сохранение гомеостаза связано с прооксидантными и антиоксидантными системами, которые находятся в состоянии динамического равновесия, обеспечивая определенный стационарный уровень прооксидантов, критически важный для функционирования живой клетки [7]. Для клетки избыток антиоксидантов так же нежелателен, как и избыток прооксидантов, так как влечет развитие окислительного стресса со всеми отрицательными последствиями (старение, гибель) [8,9]. В последнее время для оценки степени интоксикации свободными радикалами используют уровень сред-немолекулярных пептидов, молекулярная масса которых находится в пределах 300-5000 дальтон [10]. Влияние внешней среды сопровождается колебанием уровня содержания токсических среднемолеку-лярных пептидов в крови (ТП) [10,11]. Однако до сих пор нет данных об особенностях взаимоотношения уровня ТП в крови с активизацией протеолити-ческих механизмов и их зависимости от индивидуальных типологических особенностей организма, исследование которых восполняет недостающие сведения о динамической устойчивости про- и ан-тиоксидантной систем на клеточном уровне.

Цель исследования — определение взаимоотношения уровня общей протеолитической активности и содержания среднемолекулярных пептидов в сыворотке крови у крыс с различными индивидуально-типологическими особенностями поведения.

Материал и методы исследования

Для решения поставленных задач были выполнены эксперименты на 45 белых лабораторных крысах обоего пола массой 200-280 г с учетом требований правил проведения работ с использованием экспериментальных животных [Приказ Минздрава СССР № 755 от 12 августа 1977 г.].

Метод открытого поля (ОП) в сравнении с тестом «эмоциональный резонанс» характеризует в большей степени врожденные свойства ВНД животных, выявляемые при действии умеренного стресса — новизна ситуации [12]. В открытом поле в форме круга с диаметром 1 м, регистрировали различные уровни двигательной активности (количество пересеченных горизонтальных квадратов, вертикальные стойки, частота посещения центральных квадратов) и реакции эмоционального напряжения (число дефекаций, частота и время груминга как реакции снятия напряжения).

Возможность прогнозирования устойчивости к эмоциональному стрессу хорошо выявляется в тесте «эмоциональный резонанс», когда животные демонстрируют приобретаемое условно-рефлекторное

поведение эмоционального взаимодействия [13]. Установка по исследованию поведения в тесте ЭР состояла из двух камер: большая камера из оргстекла размером 60x40x35 см, в центре которой размещали меньшую камеру из оргстекла площадью ЗОх 15 см, разделенную на 2 отсека. Затемненный отсек для крысы-«реципиента» был отделен от отсека крысы-«жертвы» прозрачной дырчатой перегородкой. На пол отсека с крысой-«жертвой» автоматически подавался ток 1-1.5 мА 1 раз в 10 сек. После привыкания к экспериментальной установке приступали к выработке условно-рефлекторного поведения у крыс-«реципиентов» на эмоциональные сигналы крысы-«жертвы». Крыса-«реципиент» должна была покинуть затемненный отсек, чтобы остановить подачу тока на пол отсека, где находилась крыса-«жертва». Учитывали время первого выхода реципиента из затемненной и более предпочитаемой камеры на крик крысы-«жертвы», двигательную активность в освещенном отсеке, число переходов из затемненного в освещенный отсек, болюсы и время груминга крысы-«реципиента». Реакция считалась выработанной, если животное проводило в затемненном отсеке менее 100 с при 5-минутном тестировании.

После определения ИТО ВНД животных в острых опытах под нембуталовым наркозом (4 мг/100 г, внутримышечно) брали пробы крови и центрифугировали в течение 10 мин при 1000 д. Плазму отделяли, клетки белой крови удаляли, а эритроциты дважды промывали средой инкубации, содержащей 150 мМ NaCl, 5 мМ Na2HPO, (рН-7.4).

Содержание так называемых среднемолекулярных «токсических пептидов» (ТП) определяли по величине оптической плотности сыворотки крови [10, 11]. Принцип методики заключается в измерении в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны 254 нм) оптической плотности сыворотки крови, освобожденной от грубодисперсных белков.

Уровень общей протеолитической активности (ОПА) эритроцитов, а также для сравнения — и плазмы крови, определяли с использованием для осаждения белков этилового спирта [14]. Калибровочную кривую строили с использованием аминокислоты фенилаланина и полученные данные выражали в мкгфен на 1 мл (для эритроцитов) на 1 час инкубации. Контроль-протеолитическая активность проб без инкубации.

Полученные результаты статистически обрабатывали с использованием программы Microsoft Excel

I  сильный  промежуточный  слабый

Рис. 1. Сравнительные величины (параметры у сильного типа взяты за 100%) содержания «токсичных пептидов»

(ТП), уровня общей протеолитической активности эритроцитов (ОПА эр) и плазмы крови (ОПА пл) у крыс с «сильным», «промежуточным» и «слабым» типом

и изменения параметров с учетом непарного критерия Фишера-Стьюдента считали достоверными при р< 0.05.

Результаты исследования

По результатам исследований в тесте ОП и Эр были определены 3 группы животных. В первую группу, условно обозначенную как «сильный» тип, вошли высокоактивные и высокоустойчивые к стрессу животные (30%), которые отличались высокой двигательной активностью, максимальным временем посещения центральных квадратов в тесте ОП, а в тесте ЭР показали минимальное время первого выхода из предпочитаемого отсека — менее 100 с, быстрое формирование условно-рефлекторного поведения на эмоциональный раздражитель — вокализацию крысы-«жертвы» в срок от 3 до 7 опытов. Во вторую группу животных с «промежуточным» типом вошли среднеактивные и среднеустойчивые к стрессу крысы (37%), выработавшие условно-рефлекторное поведение на эмоциональный раздражитель в тесте ЭР в среднем за 8-12 опытов и показавшие промежуточный уровень двигательной и вертикальной активности в тесте ОП. К группе животных со «слабым» типом были отнесены крысы, отличавшиеся малой подвижностью в тесте ОП и максимальным временем первого выхода из предпочитаемого отсека на зоосоциальные сигналы крысы-партнера, что характеризовало их как низкоустойчивых к стрессу. Животным данной группы потребовалось более 15 опытов для выработки условно-рефлекторной реакции эмоционального резонирования в тесте ЭР (33%).

У крыс с «сильным», «промежуточным» и «слабым» типом содержание среднемолекулярных «токсичных пептидов» в плазме крови равнялось соответственно 0,100±0,009, 0,142±0,010 и 0,173±0,011, т.е. количество этих веществ у животных со «слабым» типом было на 73,0% выше, чем у крыс с «сильным» типом (р<0,001). При этом уровень общей протеолитической активности (ОПА) эритроцитов и плазмы крови, наоборот, был несколько выше у крыс с «сильным» типом (382,92±18,12 и 187,93±9,13 мкгФен/ млхчас соответственно), снижаясь до 365,73±17,24 и 165,34 ± 8,34 мкгФен/млхчас соответственно с животными «промежуточного» типа, а минимальным — у крыс со «слабым» типом (349,68±14,14и 153,74±8,10 мкгФен/млхчас соответственно). Проведенные расчеты показывают, что уровень ОПА эритроцитов и плазмы крови у крыс с «сильным» типом был, соответственно, на 9,5% и 22,2% выше, чем у животных со «слабым» типом.

Для наглядности на рисунке в сравнительном плане представлены регистрируемые параметры, отражающие уровень ОПА эритроцитов и плазмы, а также содержание ТП в контрольных условиях у крыс трех типов, причем за 100% были взяты показатели у животных с «сильным» типом.

Переходя к обсуждению полученных данных, следует отметить, что одним из информативных показателей, отражающих состояние клеточных мембран в организме в норме и при действии экстремальных факторов среды, является эритроцитарная мембрана, структурно-функциональные характеристики которой могут служить показателем устойчивости организма к действию экстремальных факторов [6,7]. Кроме того, показателем устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов среды может рассматриваться уровень протеолитической

активности тканей, отражающий уровень деградации конформационно модифицированных под влиянием окислительного стресса белков, содержание которых повышается при действии экстремальных факторов и может сопровождаться развитием различного рода патологий [15,16]. Отмечаемый у животных с «сильным» типом повышенный уровень протеолитической активности эритроцитов и плазмы крови, по-видимому, является свидетельством высокого уровня адаптационных механизмов, направленных на снижение содержания в организме конформационно измененных белков и пептидных фрагментов, обладающих токсическим действием, количество которых постоянно меняется, возрастая при действии любого стресс-фактора среды. Произведенные нами расчеты показали наличие четкой отрицательной корреляции между величинами содержания токсических пептидов в крови и уровнем ОПА эритроцитов (г = - 0,787, р<0,001) и плазмы крови (г = - 0,892, р<0,001) у крыс в зависимости от НТО ВНД. Следует подчеркнуть, что количество токсических пептидов в крови, являющихся индикаторами катаболических процессов, сопряжено со степенью развития оксидативного стресса, развивающегося в ответ на неблагоприятные факторы среды и функциональной активностью антиокси-дантной системы, вторичный уровень которой представлен усилением протеолиза в клетках [17].

Таким образом, индивидуальные типологические особенности поведения взаимосвязаны с устойчивостью про- и антиоксидантной систем организма. Животные высокоактивные и с высокой резистентностью к стрессу обладают и повышенным уровнем ОПА эритроцитов и плазмы крови, что сдерживает уровень катаболизма белков и содержание токсических пептидов в клетке. Низкоактивные и низкорезистентные к стрессу животные имеют менее активные процессы протеолиза, что ведет к более высокому уровню содержания токсических пептидов в крови. Очевидно, что функциональная связь между типологическими особенностями и состоянием про-антиоксидантной системы в организме имеет определяющую роль.

Проведенное исследование, представляющее самостоятельный, хотя и небольшой, фрагмент наших исследований, показывает высокую роль типологических особенностей ВНД в механизмах физиологической адаптации, связанной с активностью проан-тиоксидантной системы на клеточном уровне, что практически не учитывается в профилактической медицине. Полученные данные имеют теоретическое и практическое значение для фундаментальных исследований физиологических основ здоровья и могут использоваться для разработки различных рекомендаций, где должны учитываться индивидуально-типологические особенности поведения изучаемого субъекта.

Библиографический список

1. Медведев В.И. Взаимодействие физиологических и психологических механизмов в процессе адаптации./ В.И. Медведев // Физиология человека.- 1998. — № 4. — С. 7-13.

2. Симонов П.В. Индивидуальный мозг. Структурные основы индивидуальных особенностей поведения. / П.В. Симонов- Москва: Наука, 1993. - 125 с.

3. Баевский P.M. Концепция физиологической нормы и критерии здоровья. / P.M. Баевский // Рос. физиол. журнал им. И М. Сеченова. - 2003. - Т. 89, № 4, - С. 473-487.

4. Гуляева H.В., Степаничев М.Ю. Биохимические корреляты индивидуально-типологических особенностей поведения крыс. / Н.В. Гуляева, М.Ю. Степаничев // Журн. высш. нерв. деят. - 1997. - Т. 47, вып. 2. - С. 329-338.

5. Айрапетянц М.Г. Роль свободнорадикального окисления липидов в механизмах адаптации. / М. Г. Айрапетянц, Н. В. Гуляева // Вести АМН СССР, - 1988. - № 11. - С. 49-55.

6. Рязанцева Н.В.Структурные нарушения и изменения активности Na, К-АТФазы в мембране эритроцитов у пациентов с невротическими расстройствами. / Н.В. Рязанцева,

B.В. Новицкий // Бюл. экспер. биол. и мед. - 2002. - № 7,—

C. 85-88.

7. Рязанцева Н.В. Взгляд на закономерности изменений молекулярной организации мембраны и функциональных свойств эритроцитов при невротических расстройствах. / Н.В. Рязанцева, В.В. Новицкий // Росс, фи-зиол. журн. им. И.М. Сеченова.-2003. - № 2. - Вып. 89. -С. 129-138.

8. Зоров Д.Б. Друзья или враги. Активные формы кислорода и азота. Обзор, /Д.Б. Зоров, С.Ю. Банникова, В.В. Белоусов и др. // Биохимия. - 2005. - Т. 70. - Вып. 2. - С. 265-272.

9. Зенков Н.К., Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты. / Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньшикова. — Москва: Наука, 2001. — 288 с.

10. Габриэлян H.H. Определение средних молекул в сыворотке крови / H.H. Габриэлян, В.И. Липатова// Методы исследований в профпатологии. — Москва: Наука, 1988. — 85 с.

11. Волчегорский H.A. Средние молекулы как эндогенные модуляторы стресса. / H.A. Волчегорский, Ю.К, Костин, H.A. Скобелева и др. // Патологич. физиол. и эксперим. терапия. - 1994. - № 4. -С. 23-26.

12. Hall C.S., Ballachey E.L. A study of the rat's behavior in a field: a contribution to method in comparative psychology, by Calvin Hall and E. L. Ballachey./ C.S . Hall, E.L. Ballachey // University of California publications in psychology. — Berkeley. — 1932. — V. 6, № 1. - 12 p. 11.

13. Симонов П.В. Условные реакции эмоционального резонанса у крыс // Нейрофизиологический подход к анализу внутривидового поведения. / П.В. Симонов. — Москва: Наука, 1976. - С. 6-18.

14. Kolbay I.S., Seitkulov;> L.M. Level of total proteolytic activity in rat intestinal lymph, lymph nodes, and lymphocytes // Acta Medica et Biologica./ I.S. Kolbay, L.M. Seilkulova. - Japan. -2002. - V. 50, № 3. - P. 111-116.

15. Davies K. J., Goldberg A.L. Proteins damaged by oxygen radicals are rapidly degraded in extracts of red blood cells./ K. J. Davies, A L. Goldberg // J. Biol. Chem. - 1987. - V. 262, № 17. - P. 8227-8234.

16. Sies H. Oxidative stress: from basic research to clinical application. / H.Sies // Am. J. Med. - 1991. - Vol. 91, № 3. -P. 31S-38S.

17. Davies K.J. Intracellular proteolytic systems may function as secondary antioxidant defenses: an hypothesis. / K.J. Davies / / J.Free Radic. Biol.Med. - 1986. - V. 2, № 3. -P. 155-173.

КАПЫШЕВАУнзира Наурзбаевна, кандидат биологических наук, доцент, ВНС лаборатории экологической физиологии.

КОЛБАЙ Ибрагим Сулейменулы, доктор биологических наук, профессор, ГНС лаборатории экологической физиологии.

АХМЕТОВА Мадина Нурбакытовна, м.н.с. лаборатории экологической физиологии. БАИМБЕТОВА Амина, кандидат биологических наук, м.н.с. лаборатории экологической физиологии.

Статья поступила в редакцию 11.12.06 г. © Капышева У. Н„ Колбай И. С., Ахметова М. Н., Баимбетова А.

Книжная полка

Библиотека путешествий. - М.: Дрофа, 2007: Головнин В.М. Путешествия вокруг света. - 893 с.

Крузенштерн И.Ф. Путешествие вокруг света в 1803,1804,1805и 1806 годах на кораблях «Надежда» и «Нева». - 589 с.

Пржевальский Н.М. Путешествия к Лобнору и на Тибет. - 1262 с.

Скотт Р.Ф. Экспедиция к Южному полюсу. 1910-1912 гг. Прощальные письма /Пер.сангл.-559с,

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

удк 69 оз4 96 В. И. СОЛОГАЕВ

Ю. В. КОРЧЕВСКАЯ

Омский государственный аграрный университет

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ МЕТОДОМ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО НАЛИВА

В статье представлена методика определения фильтрационных параметров методом плоскопараллельного налива воды в техногенные грунты малой мощности. Полученное решение сопоставлено с экспериментальными результатами.

Поставим опыт по наливу в траншею шириной В при напорной фильтрации (рис. 1). Траншея в плане вытянута и мелкого заложения, Эксперимент проводим на отмостке здания. Между грунтом и асфальтом расположена щебеночно-песчаная подготовка толщиной М. В условиях равнин грунты оснований чаще всего глинистые, то есть водоупорные.

Налив воды в траншею производим с целью определения обобщённых фильтрационных параметров щебёночно-песчаной подготовки — коэффициента фильтрации к и недостатка насыщения ц. Это даёт удобную информацию для проектирования защиты от техногенной верховодки.

Натурные обследования подтопленных зданий в городе Омске показали, что часто именно через эту

подготовку происходит инфильтрация атмосферной влаги в подвалы итехнические подполья зданий. Однако изыскательские организации практически никогда не определяют фильтрационные характеристики техногенных грунтов. Особенно близко залегающих к поверхности земли, таких как щебёночно-песчаные подготовки отмосток зданий.

Причина в отсутствии методики определения фильтрационных характеристик таких грунтов. Поэтому целью нашего исследования является разработка методики определения фильтрационных характеристик техногенных грунтов.

Технологию проведения фильтрационного опыта поясним по рис. 1. В начале опыта время £ = 0, уровень воды (ур.в.) находится на уровне поверхности ас-