Влияние активизации синтеза эндогенного оксида азота (II) на показатели белкового обмена у молодняка КРС и белых крыс

Исследование роли оксида азота (II) в свободно-радикальных процессах – значимый аспект изучения его биологических эффектов. Из-за высокой чувствительности к свободным радикалам и распространенности в биологических материалах, главными мишенями для активных форм кислорода и азота признаны белки. Последние ответственны за большинство функциональных процессов в клетке, вследствие чего изучение их окислительного повреждения имеет как научную, так и практическую значимость.

Окислительная модификация белков в настоящее время признана в качестве проявления и маркера-индикатора окислительного стресса. Результатом окисления белков является образование карбонильных производных, которые формируются за счет окисления нескольких аминокислотных остатков, а также взаимодействия с продуктами перекисного окисления липидов и редуцирующими сахарами, вследствие чего количественно больше и легче обнаруживаются, чем любые другие модификации в результате повреждения свободными радикалами [2, 3, 4, 7].

Изучение характера и динамики процессов свободно-радикального окисления белков, уточнение механизмов, вовлеченных в утилизацию продуктов их окислительного повреждения, может иметь патогенетическое значение при ряде заболеваний человека или животных, и использоваться для разработки способов их профилактики и лечения.

Аргинин – одна из самых универсальных аминокислот в организме (клетках) животных. Он является предшественником для синтеза не только белков, но и оксида азота (II), цитруллина, пролина, глутамат и агматина. Важная роль этой аминокислоте отводится в процессе синтеза полиаминов; он является источником аминных групп при образовании креатина, макроэргического соединения креатинфосфата и в процессах регенерации АТФ в мышечной ткани. В повышенных дозах обладает тимотропным и секретогенным действием в отношении гормонов, контролирующих рост и обмен веществ в организме животных. Существуют доказательства того, что аргинин регулирует энергетический метаболизм и функцию многих органов, исполняет роль сигнальной молекулы. Жвачные животные, кролики и крысы имеют относительно низкую потребность в аргинине, в то время как плотоядные, рыбы и домашняя птица, с низкой способностью к эндогенному синтезу аргинина или отсутствием таковой, отличаются высокой потребностью в нем. Он важен для поддержания сперматогенеза, сохранности эмбрионов, высокой интенсивности роста новорожденных животных. Дополнительное введение аргинина в рацион улучшает фертильность у половозрелых самцов и самок сельскохозяйственных животных. Аргинин, выступая в качестве предшественника для синтеза оксида азота, полиаминов и других молекул, имеющих биологическое значение, играет ключевую роль в беременности и развитии плода [6, 8, 9].

Изложенное определяет актуальность изучения показателей белкового обмена у животных в условиях моделирования активизации синтеза организмом оксида азота (II).

Материал и методы исследований. Исследование проводилось на белых крысах обоего пола в возрасте 7 недель (n = 30) и клинически здоровых телках и бычках черно-пестрой породы в возрасте 5 месяцев (n = 30). Животные были разделены на контрольную (n = 15) и экспериментальную (n = 15) группы, в пределах которых учитывались гендерные различия. Все животные получали одинаковый, соответствующий их виду основной корм. Экспериментальные группы для стимуляции синтеза эндогенного оксида азота (II) получали к основному рациону кормовую добавку L-аргинин 0,05 % к массе корма.

Исследования на белых крысах проводились на базе кафедры физиологии и патологической физиологии ФГБΟУ ВΟ «Казанская ГАВМ». Опыты на телятах ставились в условиях животноводческого хозяйства в КФХ «Хадиев Д.М.» Кукморского района Республики Татарстан.

Забор крови для исследования брали через 3 часа после приема корма из хвостовой вены. Измерения проводили с соблюдением стандартизованных методик и апробированных заводских реагентов, что позволило минимизировать ошибки и нивелировать влияние человеческого фактора. При получении сыворотки кровь центрифугировали 15 мин при 3000 об. /мин.

В перечень исследованных показателей сыворотки крови входили: оксид азота (II), аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), креатинкиназа (КК), общий билирубин (БО), щелочная фосфатаза (ЩФ), креатинин (КА), мочевина, общий белок (ОБ), глобулины и альбумины.

Содержание оксида азота (II) оценивали косвенно по суммарной концентрации нитрат- и нитрит-анионов, которую определяли путем восстановления нитратов в нитриты цинковой пылью производства ООО «Арсенал» (Украина) [5].

Показатели белкового обмена определяли спектрометрически на биохимическом анализаторе «Би-Ан» (Россия) с использованием набора реактивов ООО "Ольвекс диагностикум" (Россия) [5].

Биометрическую обработку результатов экспериментов проводили с использованием критерия Стьюдента: достоверно значимыми считали различия при уровне p<0,05. Взаимосвязи между показателями белкового обмена и эндогенного оксида азота (II) выявляли с помощью корреляционного анализа. Коэффициент корреляции (r) определяли методом квадратов Пирсона, используя программу MS Excel.

Результат исследований .

Результаты исследования показателей белкового обмена у крыс при активизации синтеза эндогенного оксида азота (II) представлены в таблице 1.

Активизация синтеза эндогенного оксида азота (II) сопровождалась изменениями показателей белкового обмена в организме белых крыс, которые зависели от половой принадлежности животных.

Отмечалось повышение уровня АЛТ, АСТ, ЛДГ, КК, КА и ОБ в сыворотке крови крыс на 21, 20, 15, 8, 21, 31 % – у самцов, и на 18, 15, 12, 7, 18, 25 % – у самок (Р<0,05). Значительных изменений в показателях БО, ЩФ и мочевины в сыворотке крови особей обеих полов не наблюдалось.

Корреляционный анализ показал высокий уровень взаимосвязи у самцов крыс содержания в сыворотке крови оксида азота (II) с КК (r = 0,55; Р<0,05); АЛТ (r = 0,65; Р<0,05); ЛДГ (r = 0,64; Р<0,05); АСТ (r = 0,57; Р<0,05) и ОБ (r = 0,75; Р<0,05). У самок крыс эти значения равняются – с КК (r = 0,53; Р<0,05); АЛТ (r = 0,70; Р<0,05); ЛДГ (r = 0,66; Р<0,05);

АСТ (r = 0,51; Р<0,05) и ОБ (r = 0,60; Р<0,05).

Результаты          исследования показателей белкового обмена у молодняка КРС при активизации синтеза эндогенного оксида азота (II) представлены в таблице 2.

Таблица 1 – Показатели белкового обмена при различных концентрациях эндогенного оксида азота (II) у белых крыс

Показатель, ед. измерения	Опыт		Контроль
	Самцы	Самки	Самцы	Самки
Белковый обмен
АЛТ, е/л	145±8,79*	125±9,90*	120±7,34	112±8,80
АСТ, е/л	132±4,19*	140±6,80*	110±5,22	122±4,34
ЛДГ, е/л	204±9,77*	181±8,54*	177±9,65	162±9,56
КК, е/л	195±9,93*	193±6,63*	180±8,79	180±7,65
БО, е/л	177±5,10	178±6,12	171±4,09	170±5,19
ЩФ, е/л	332±11	348±18	333±13	346±20
КА, мкмоль/л	78,49±5,52*	77,47±6,51*	65,38±6,41	65,60±7,91
Мочевина, ммоль/л	6,15±0,90	6,35±0,94	5,91±0,93	6,83±0,83
ОБ, г/л	65,24±4,65*	68,68±4,75*	49,68±6,64	52,58±3,68
Альбумин, г/л	29,15±4,45	30,23±3,23	21,45±5,46	22,45±4,72
Глобулины, г/л	40,09±2,55	38,45±3,63	28,23±3,11	30,13±2,99
Нитросидергическая система
Эндогенный оксид азота (II), ммоль/л	86,16±4,13	89,23±4,24*	71,67±6,14*	74,27±5,04

Примечание: * – достоверность различия с показателями контрольной группы p<0,05

Таблица 2 – Показатели белкового обмена при различных концентрациях эндогенного оксида азота (II) у молодняка КРС

Показатель, ед. измерения	Опыт		Контроль
	Бычки	Телки	Бычки	Телки
Белковый обмен
АЛТ, е/л	30,34±3,76*	31,23±4,52*	25,49±4,64	26,49±5,44
АСТ, е/л	72,13±6,38*	83,67±2,84*	63,24±5,24	62,65±3,62
ЛДГ, е/л	375±63*	371±54*	321±69	326±54
КК, е/л	243±29	245±36	195±29	215±36
БО, ммоль/л	0,17±0,08	0,22±0,07	0,16±0,09	0,20±0,06
ЩФ, е/л	71,74±3,88	66,67±5,71	72,17±4,06	67,23±6,12
КА, ммоль/л	82,43±5,93	88,63±4,93	74,64±5,96	71,43±4,12
Мочевина, ммоль/л	3,97±0,23*	3,88±0,16*	3,88±0,19	3,53±0,24
ОБ, г/л	80,97±1,51*	79,67±1,66*	71,31±1,54	71,85±1,67
Альбумин, г/л	40,62±1,33	38,47±2,42	39,68±1,48	41,73±1,56
Глобулины, г/л	43,56±1,19	40,20±0,97	31,62±1,33	30,12±2,44
Нитросидергическая система
Эндогенный оксид азота (II), ммоль/л	85,13±3,13	88,12±2,84	75,21±3,24	78,58±2,04

Примечание: * – достоверность различия с показателями контрольной группы p<0,05

В сыворотке крови содержание оксида азота (II) увеличивается на 19, 14, АЛТ, АСТ, ЛДГ, КК, КА, ОБ, и мочевины 17, 13, 15, 14, 10 % (Р<0,05) – у телок, и на после повышения синтеза эндогенного

• 18,    13, 14, 14, 14, 11, 11 % – у бычков (Р<0,05).

Концентрации БО и ЩФ в крови бычков и тёлок после активизации эндогенного оксида азота (II) не сопровождаются достоверным изменением исходного значения.

Также корреляционный анализ показал высокий уровень взаимосвязи у бычков содержания в сыворотке крови оксида азота (II) – с АЛТ (r = 0,65; Р<0,05); ЛДГ (r = 0,71; Р<0,05); АСТ (r = 0,55; Р<0,05); ОБ (r = 0,69; Р<0,05) и мочевиной (r = 0,50; Р<0,05). У телок отмечалось корреляция с содержанием эндогенного оксида азота (II) – с АЛТ (r = 0,54; Р<0,05); ЛДГ (r = 0,67; Р<0,05); АСТ (r = 0,66; Р<0,05); ОБ (r = 0,69; Р<0,05) и мочевиной (r = 0,51; Р<0,05).

Действие оксида азота (II) и его метаболитов, а также свободнорадикальное окисление белков следует рассматривать в неразрывной функциональной связи [2-4]. Повышение концентрации АЛТ, АСТ, ЛДГ, КК, КА и общего белка позволяет предположить, что эндогенный оксид азота (II) усиливает кровоток, ускоряя транспортировку кислорода и питательных веществ.

Заключение. 1. Активизация эндогенного оксида азота (II) в организме белых крыс сопровождалась изменениями показателей белкового обмена в организме белых крыс. Отмечалось увеличение уровня АЛТ, АСТ, ЛДГ, КК, КА и общего белка в сыворотке крови на 21, 20, 15, 8, 21, 31 % у самцов, и на 18, 15, 12, 7, 18, 25 % – у самок (Р<0,05). 2. Активизация эндогенного оксида азота (II) сопровождалась изменениями, показателей белкового обмена в организме молодняка КРС. Отмечалось увеличение уровня АЛТ, АСТ, ЛДГ, КК, КА, ОБ, и мочевины в сыворотке крови в 19, 14, 17, 13, 15, 14, 10% (Р<0,05) – у телок, и на 18, 13, 14, 14, 14, 11, 11 % – у бычков (Р<0,05). 3. Активизация эндогенного оксида азота (II) не сопровождалась изменениями показателей БО, ЩФ и мочевины у белых крыс и БО, ЩФ – у молодняка КРС. 4. Выявлена зависимость изменения показателей белкового обмена после активизации синтеза оксида азота (II) от гендерных различий.