Влияние ингибитора и ионов электролитов на активность АТФаз молока свиней крупной белой породы

ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРА И ИОНОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА АКТИВНОСТЬ АТФАЗ МОЛОКА СВИНЕЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ ПОРОДЫ

Е.Ю. Федорова, В.Д. Фомина

Аннотация. Рассматриваются вопросы изучения функционирования АТФаз молочных шариков свиней крупной белой породы. Установлено, что активность АТФаз мембран молочных шариков свиней крупной белой породы зависит от возраста на 0,97% и на 96,57% от строфантина-в (Р<0,001). Основную регуляторную роль в активности фермента играют ионы калия (68,85 %), ионы натрия оказывают меньшее влияние на активность АТФазы (12,38 %).

Ключевые слова: М^+,№+,К+-АТФаза, АТФаза, №+,К+-АТФаза, свиньи, строфантин-в, К+.

Ионный состав внутриклеточной и внеклеточной среды имеет существенные различия в концентрации катионов натрия и калия. Создание градиента концентраций ионов натрия и калия по обе стороны мембраны осуществляется активным транспортом этих ионов против их электрохимических градиентов специальным ферментом - Ма/К-АТФазой, использующей энергию макроэргических связей АТФ. Например, в кардиомио-цитах примерно 10-15% всей энергии расходуется на работу мембранных транспортных белков [5]. Наибольшая активность Ма/К-АТФазы обнаруживается в возбудимых и секреторных тканях: мозге, электрическом органе, почках, солевых железах [1,2]. На активность Ма/К-АТФазы существенное влияние оказывают многие факторы: соотношение ионов натрия и калия, количество доступного АТФ, возраст животных, условия содержания и кормления. Специфическими ингибиторами Ма/К-АТФазы служат оуабаин (строфантин-в) и другие сердечные гликозиды, а также эндогенные дигиталисоподобные факторы [4, 8, 9, 11, 12].

В связи с вышеизложенным, целью работы было изучение влияния строфантина-в, ионов натрия и калия на активность АТФазы молока свиней крупной белой породы различных возрастов.

Исследования проводили на свиньях крупной белой породы. Условия содержания и кормления соответствовали действующим нормативам. Пробы молока отбирали после внутривенного введения 10...12 ЕД окситоци-на из каждой функционирующей доли молочной железы.

Выделение мембран жировых шариков молока проводили модифицированным методом центрифугированием с последующей промывкой в буферном растворе [6]. Активность АТФаз оценивали по приросту неорганического фосфата (Фн) после инкубации при 37 0 С и выражали в нмоль Фнмг белка'1 мин1 [10]. Неорганический фосфат определяли спектрофотометрически [7]. Концентрацию белка - методом Варбурга и Кристиана [3].

Отмечено, что с возрастом происходит достоверное увеличение активности всех исследованных АТФаз молока свиноматок крупной белой породы, что связано с перестройкой ферментативной активности, направленной, прежде всего, на образование молока (рисунок 1).

С целью выявления степени влияния строфантина-в на активность АТФазы молочных шариков свиней крупной белой породы различных возрастов был проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Независимым фактором при этом был возраст животных (фактор А) и строфантин-в (фактор Б). За нулевую точку отсчета принимали активность Mg2+,Na+,K+-АТФазы.

Дисперсионный анализ показал, что активность жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы достоверно (Р<0,001) детерминирована стро-

фантином-в -на 96,57 % и лишь на 0,97 % возрастом животных. Достоверного совместного влияния возраста и строфантина^ на активность АТФаз молока свиноматок не выявлено.

I 45 1

I »

га О

Ё I 35

1.1.1.

Ыжс Возраст

Мб,гик-АТФаза

М^-АТФаза I №,К-АТваза

Рисунок 1 - Возрастная динамика активности АТФаз жировых шариков молока свиноматок крупной белой породы

Результаты исследований по изучению влияния различных концентраций ионов и К+ на активность АТФазы жировых шариков молока свиноматок показали, что наибольшее влияние на активность фермента оказывали ионы калия, ионы натрия оказывали менее выраженное действие. Так, максимальная активность общей АТФазы жировых шариков молока свиней крупной белой породы отмечается при концентрации калия - 20 ммольл- и составляет 41,52 Фн/мг белка в мин., при концентрации натрия - 130 ммольл-1 и составляло 47,65 Фн/мг белка в мин (рисунки 2 и 3).

Однофакторный дисперсионный анализ показал, что ионы натрия детерминировали активность фермента на 12,38%, а ионы калия - на 68,85% с высокой степенью достоверности (Р<0,001).

Рисунок 2 - Влияние ионов калия на активность АТФазы жировых шариков молока свиней крупной белой породы

Таким образом, нами было установлено, что активность АТФаз молока свиноматок крупной белой породы достоверно зависела от возраста животных, что связано с перестройкой ферментативной активности, направленной, прежде всего, на образование молока. Вы-

явлена достоверная детерминация активности АТФазы молочных шариков строфантином-в, что дает возможность предположить их родство с аналогичными ферментами клеток тканей и органов.

60

5

х

е

О 10 30 60 100 130 150

Концентрация натрия, ммоль/л

Рисунок 3 - Влияние ионов натрия на активность АТФазы жировых шариков молока свиней крупной белой породы

На активность АТФаз молочных шариков существенное влияние оказывали ионы и К+, при этом основную регуляторную роль в активности фермента играли ионы калия (68,85%), ионы натрия оказывали меньшее влияние на активность этого фермента (12,38%), что, вероятно, связано с особенностями функционирования №,К -чувствительного центра этого фермента.

Список использованных источников

1 Болдырев А.А. Na/K-АТФаза - свойства и биологическая роль // Соросовский образовательный журнал. - 1998. №4. - С. 2-9.

2 Болдырев А.А. Na/K-АТРаза как олигомерный ансамбль // Биохимия.-2001 .-Т. 66, вып. 8.-С. 1013-1025.

3 Влияние стресса и ингибирования ацетилхолинэсте-разы in vivo на свойства Ыа+К+-Атфазы эритроцитов у крыс / A.M. Казеннов, М.Н. Маслова, В.Н. Дубровский и др. // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. - 1999. -Т. 35.- №1.-С. 29-32.

4 Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У. Справочник биохимика. -М.: Мир, 1991. -544с.

5 Капелько В.И. Нарушение энергообразования в клетках сердечной мышцы: причины и следствия // Соросов-ский образовательный журнал. - 2000. - Т.6.- №5. - С.14-20.

6 Кириленко В.Н. Липиды мембран жировых глобул молозива и молока коров и их использование для получения липосом: дис. канд. биол. наук. - Киев, 1989. - 156 с.

7 Кондрашова М.Н., Лесогорова М.Н., Шноль С.Э.Метод определения неорганического фосфата по спектрам поглощения молибдатных комплексов в ультрафиолете // Биохимия.- 1965.-№ 3.- С. 567-572.

8 Мосягина И.П.., Мосягин В.В. активность анионной АТФазы эритроцитов цыплят-бройлеров // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013.-№ 8.- С.74-76.

9 Федорова Е.Ю. Влияние ингибитора и ионов электролитов на активность АТФаз молока коров симментальской породы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.- 2011.-№ 2.- С.55-57.

10 Keeton K.S., Kaneko I.I. Characterization of adenosinetriphosphatase in erythrocyte membrane of the cow // Proc.Soc.Ekp.Biol. and Med. 1972. N 1. P. 140-145.

11 Schiener-Bobis, G. The sodium pump. Its molecular properties and mechanics of ion transport [Text] / G. Schiener-Bobis // Eur. J. Biochem. - 2002. - V. 269. - P. 2424-2433.

12 Skou, J.C. The Na, K-ATPase [Text] / J.C. Skou, M. Esnmann // J. Bioenerg. and Biomembr. - 1992. - V. 24. - P. 249-261.

Информация об авторах Федорова Елена Юрьевна, доктор биологических наук, доцент кафедры кормления животных и технологии переработки продуктов животноводства ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», тел. 89036332074, е-таП: elefedor@yandex.ru

Фомина Вера Даниловна, кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры физиологии животных Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина, тел. 98163363460, е-таД: vdfomina@gmail.com