Пространственно-временная динамика обмена веществ у синантропного сизого голубя

Актуальность . Синантропные сизые голуби (Columba livia) живут в городских районах, образуя большие группы. Городские агломерации могут оказывать индифферентное, стимулирующее или угнетающее действие на организм птиц [2]. Несмотря на довольно широкое варьирование физиологических констант [1], обмен веществ у птиц-урбофилов зависит от их способности адаптироваться к среде обитания [5, 8]. Успех адаптации зависит от изменения биологических реакций, скорость которых в экстремальных условиях возрастает в десятки и сотни раз [9]. Изучение особенностей метаболизма у Columba livia позволяет оценить устойчивость вида, прогнозировать численность популяции, экологическую безопасность и влияние птиц на качество окружающей среды [7].

Цель работы : провести оценку влияния сезонных факторов и места обитания Columba livia на динамику обмена веществ.

Материалы и методы исследования. Исследования выполнены на кафедры акушерства, хирургии и незаразных болезней животных ФГБОУ ВПО «Ивановской ГСХА имени академика Д.К. Беляева» и лечебно-профилактическом и лабораторно-диагностическом ветеринарном центре «ВЕТАСС». Материалом для исследования послужила сыворотка крови голубей. Взятие крови проводили из подкрыльцовой вены в вакуумные пробирки для специальных биохимических исследований сыворотки крови с активатором свертывания. Объем взятой крови составлял не более 2 мл. После получения крови птиц сразу же отпускали на волю. Определяли содержание глюкозы, мочевины, креатинина, щелочной фосфатазы (ЩФ) на полуавтоматическом биохимическом анализаторе BioChem BA (США); уровень триглицеридов (ТГ), холестерола – с помощью биохимического анализатора «Сапфир» (Япония), с набором реактивов фирмы «Хьюман»; концентрацию общего белка, альбумина, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ); аспартатаминотрансферазы (АСТ), α-амилазы на биохимическом анализаторе BA-88A (Китай).

Результаты и их обсуждение . О состоянии гомеостаза [10] можно судить по содержанию общего белка. Исследование показало, что его среднегодовая концентрация в изучаемых биотопах составила 31,33±2,30, альбуминов –

15,58±0,90, глобулинов – 15,79±2,73 г/л, альбумино-глобулиновый (А/Г) коэффициент равен 0,99. У птиц, обитающих в г.о. Шуя, содержание белка в сыворотке крови не претерпевало существенных изменений в течение года (рис. 1).

Октябрь

Июль

Апрель Январь

Октябрь

Июль Апрель Январь

0               10              20              30              40 Г/ _л

Альбумин            Глобулины

Рис. 1. Динамика белка и белковых фракций у Columba livia, обитающих в г.о. Шуя (1) и г. Иваново (2)

Количество альбумина снизилось с января по октябрь с 17,60 до 13,00 г/л, тогда как уровень глобулинов в этот период повысился с 12,90 до 17,6 г/л, альбумино-глобулиновый коэффициент снизился с 1,36 до 0,74.

У птиц, обитающих в г. Иваново, минимальное содержание общего белка в крови зарегистрировано в июне, повышение его концентрации на 59,24% в октябре. По-видимому, происходят большие затраты белкового пула на смену оперения, что приводит к снижению его в крови, с окончанием линьки, осенью, концентрация белка повышается.

Уровень альбумина в январе и июне составил 14,80-14,90 г/л, в апреле и октябре – 16,00-16,70 г/л. Содержание глобулинов в крови уменьшилось с 17,20 в январе до 9,00 г/л в июне и повысилось к октябрю в 2,36 раза. Соответственно А/Г коэффициент достиг максимального значения в июне (1,64), а минимального в октябре (0,79).

Процесс синтеза или распада белков является основным компонентом азотистого обмена. Для его оценки исследовали уровень креатинина и мочевины. Среднегодовой уровень креатинина составил 53,50…55,03 мкмоль/л. У голубей из Шуйского биотопа разница между максимальным и минимальным показателями достигла

• 52,9%. У голубей из Ивановского биотопа диапазон составил 19,76%.

У представителей Ивановской микропопуляции содержание креатинина превышает таковой показатель у птиц Шуйской микропопуляции в летнеосенний период на 34,2―26,8%, в зимний период у Шуйских голубей уровень креатинина достоверно выше, чем у Ивановских на 36,8%.

Креатинин, являясь константным показателем, довольно долгое время остается в пределах физиологической нормы, в то время как мочевина чутко реагирует даже небольшие функциональные изменения [4]. Содержание мочевины в крови у птиц изменилось от 0,49 до 1,22 ммоль/л, наиболее высокая концентрация мочевины наблюдалась в летний период. У Шуйской микропопуляции сизых голубей снижение мочевины отмечали в осенне-весенний период, Ивановской – в зимний период. Среднегодовой уровень мочевины выше у Columba livia, обитающих в г. Иваново на 23,9% по сравнению с обитателями г.о. Шуя.

Глюкоза основной показатель обмена углеводов в крови, главный энергетический субстрат организма. У Columba livia, обитающих в Ивановской области, содержание глюкозы составило 23,03±2,23

ммоль/л.

У птиц, обитающих в г. Иваново повышение глюкозы отмечено с января по июль, снижение – с октября по январь. Минимальная концентрация глюкозы отмечена в январе (21,62 ммоль/л), максимальная – в июле (27,50 ммоль/л), диапазон изменения равен 27,2%.

У голубей, обитателей г.о. Шуя снижение содержания глюкозы в крови наблюдали с января по октябрь (соответственно, 25,34 и 17,1 ммоль/л), диапазон изменения составил 32,5%, что значительно шире, чем у птиц, обитающих в г. Иваново. Columba livia из Ивановского биотопа имели уровень глюкозы выше в весенне-осенний период в среднем на 20,8%, при максимальной разнице в июле – 24,4%, однако в зимнее время у них отмечено снижение уровня глюкозы на 14,7% по сравнению с птицами, из Шуйского биотопа (р≤0,05).

Углеводный обмен тесно связан с жировым обменом, причем изменение жирового обмена, всегда противоположно изменению углеводного обмена [6]. У Columba livia, гнездящихся в Ивановской области среднегодовая концентрация триглицеридов составила 1,67±0,58 ммоль/л, холестерола 7,97±1,14 (табл. 1).

Таблица 1 - Сезонная динамика триглицеридов и холестерола у Columba livia, обитающих в г. Иваново и г.о. Шуя, ммоль/л, M±m, n=10

Время года	г. Иваново		г.о. Шуя
	триглицериды	холестерол	триглицериды	холестерол
Январь	1,77±0,59	9,77±0,81	2,60±0,95	9,52±0,50
Апрель	1,75±0,89	6,53±1,38	1,26±0,67	7,73±1,39
Июнь	1,35±0,25	7,95±1,10	1,08±0,34	6,88±1,19
Октябрь	1,48±0,55	8,36±2,38	2,10±0,29	7,00±0,42

У Ивановской микропопуляции сизых голубей наиболее высокое содержание триглиеридов в сыворотке крови отмечено в январе, с тенденцией к снижению в апреле и минимальным значением в июле, с наступлением холодов установлено постепенное увеличение их концентрации. У голубей, обитателей г.о. Шуя также максимальный уровень триглицеридов в зимний период с резким снижением в весенне-летний (в 2,06―2,41 раза) и стремительным повышением в осенний период.

В обоих биотопах максимальный уровень холестерола отмечен в зимний период, минимальный – у обитателей г. Иваново в апреле, г.о. Шуя – в июле.

У голубей, населяющих г. Иваново и г.о. Шуя в зимний период в концентрации холестерола достоверной разницы не установлено, в летне-осенний период этот показатель был больше у птиц Ивановской микропопуляции на 15,55 и 19,43% соответственно.

Вероятно, повышенное выделение катехоламинов в кровь в результате воздействия неблагоприятных температурных факторов стимулирует синтез холестерола и триглицеридов.

Биокатализаторы дают представление о скорости изменения метаболизма у синантропных птиц в зависимости от характера и количества потребляемого корма, температуры окружающей среды, действия других физических, химических и биологических факторов.

Трансаминазы играют ключевую роль в промежуточном обмене, так как обеспечивают синтез и разрушение отдельных аминокислот в организме [3]. Аспарагиновая и аланиновая аминокислоты, окисляясь в цикле трикарбоновывх кислот, служат источниками энергии (табл. 2).

Так активность АСТ у голубей обитающих в г. Иваново выше в октябре в 2,44 раза по сравнению с аналогичным показателем у птиц, обитающих в г.о. Шуя. В зимне-летний периоды активность этого фермента была выше у птиц из Шуйского биотопа на 5,3-99,6%. Columba livia, квартирующие в г.о. Шуя имели более высокий показатель активности АЛТ в течение всего года на 2,8-35,2%.

Таблица 2 - Сезонная динамика трансаминаз у Columba livia, обитающих в г. Иваново и г.о. Шуя, Ед, M±m, n=10

Время года	г. Иваново		г.о. Шуя
	АСТ	АЛТ	АСТ	АЛТ
Январь	83,50±7,43	177,60±7,59	87,88±9,28	218,30±48,05
Апрель	146,00±54,89	213,40±97,36	291,40±154,90	288,60±124,80
Июнь	49,00±5,27	151,50±27,52	91,80±25,82	152,80±20,07
Октябрь	60,80±16,78	144,20±22,21	24,90±2,58	163,00±22,00

Щелочная фосфатаза имеет в активном центре атом цинка, который обеспечивает повышение активности фермента. Фермент содержится во всех тканях, но наибольшее его количество присутствует в костной ткани и слизистой оболочке кишечника у птиц. Не исключена роль фермента в процессе формирования скорлупы яйца в период яйцекладки. Щелочная фосфатаза участвует в процессах транспорта биологически активных веществ. У птиц, разместившихся в Ивановской области, средний показатель активности щелочной фосфатазы сыворотке крови составил 1076,3 Ед. Диапазон изменений в течение одного сезона находится в интервале от 284,40 (г. Иваново) до 1567,0 (г.о. Шуя).

α-амилаза – фермент, осуществляющий гидролитическое расщепление полисахараидов (крахмала, амизозы, гликогена и других) до декстринов и мальтоз. Активность фермента меняется не только в течение сезона, но и в течение суток, и зависит от физиологического состояния птицы. На величину показателя оказывает большое влияние характер питания. Амилолитическая активность у птиц, обитающих в г.о. Шуя снижалась от 1183,40 в январе до 828,3 Ед. в октябре. В то же время у птиц, населяющих г. Иваново отмечен рост активности α-амилазы с января (802,30 Ед.) по июль (1382,0 Ед.) и достоверное снижение в октябре на 32,7%. Очевидно в осенний период в обоих биотопах и в зимний в г. Иваново, отмечается увеличение утилизации углеводистых кормов, что влечет за собой снижение концентрации амилазы в сыворотке крови у изучаемого вида.

Выводы. В результате проведенных исследований у синантропного сизого голубя установлены основные показатели обмена веществ и характер их изменений в зависимости от сезона, наличия кормовых ресурсов и места обитания:

• 1.    среднегодовое содержание белка в сыворотке крови составило 31,33 г/л где коэффициент де Ритиса 0,99, с постепенным понижением доли альбуминов у обитателей г.о. Шуя с января по октябрь, г. Иваново – в зимний и летний периоды;

• 2.    уровень креатинина составил 53,50…55,03 мкмоль/л, у птиц из Шуйского биотопа относительно показателя голубей из Ивановского биотопа выше в зимний период и ниже в летне-осенний;

• 3.    содержание мочевины находилось в пределах 0,49…1,22 ммоль/л, при этом относительное снижение у птиц обитающих в г.о. Шуя отмечено в осенне-весенний период, г. Иваново – в зимний;

• 4.    среднегодовая концентрация глюкозы составила 23,03 ммоль/л, при максимальном содержании у голубей из Ивановской популяции в летний период, Шуйской – в январе;

• 5.    среднегодовая концентрация триглицеридов составила 1,67 ммоль/л со значительным снижением в летний период;

• 6.    содержание холестерола в среднем составило 7,97 ммоль/л с максимальной концентрацией в зимний период и снижением в последующие сезоны, связанные с размножением;

• 7.    наиболее высокая активность трансаминаз отмечена в весенний период, что обусловлено климатическими и кормовыми факторами, а также половой активностью голубей;

• 8.    фермент щелочная фосфатаза имеет широкий диапазон изменения – от 284,40 до 1567,0 Ед.;

• 9.    среднегодовой показатель α-амилазы в сыворотке крови у голубей составил 1080,9 Ед. с максимальным повышением активности фермента в летний период, что связано с характером

• 10.    выявленные пространственновременные изменения основных биохимических показателей крови позволяют птицам приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям городской среды.

потребляемого корма;

Резюме

В статье рассмотрены вопросы биохимической адаптации синантропных сизых голубей в зависимости от места обитания и времени года. Установлены основные показатели белкового, липидного, углеводного обмена и активность ключевых ферментов.