Особливості біологічного окиснення в печінці курей різного віку при збагаченні їх раціону вітамінами А і Е

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Інститут тваринництва НААН, Харків, 2011.

В результаті досліджень визначено вікові особливості функціонування мітохондрій печінки: найвищі швидкості окиснення сукцинату і 2-оксоглутарату в мітохондріях печінки встановлено у добових курчат. В результаті накопичення вітамінів А і Е в печінці курей впродовж 40 днів обидва вітаміни активізували окиснення субстратів. Вітамін Е, порівняно з вітаміном А, спричинив більш істотний стимулюючий вплив на синтез АТФ при окисненні 2-оксоглутарату. Тривале (60 днів) застосування вітамінів А і Е у високих дозах призводить до порушення процесів окиснювального фосфорилювання в печінці. У курчат добового віку негативний вплив високих доз вітамінів А і Е на функціональний стан мітохондрій печінки значно більше виражений ніж у курей. Після одноразового надходження до організму курчат вітамінів А і Е в 10-кратних дозах значно активізується окиснення субстратів в роз'єднаному стані.

Вітамін А, при застосуванні в раціоні курей впродовж 35 днів в дозі 400 тис. МО/кг призводить до значного підвищення активності ОГДГ і АТФ-ази. Вітамін Е, в кількості 100 і 200 мг/кг, стимулює активність ферментів ОГДГ, СДГ і МДГ, що супроводжується зниженням активності АТФ-ази, тобто такі зміни мають анаболічну направленість.

Застосування вітаміну Е (50 мг/кг) у раціоні півнів стимулює швидкість окиснення сукцинату мітохондріями печінки, а при збільшенні дози до 1000 мг/кг - інтенсивність тканинного дихання має тенденцію до зниження, що відбувається на тлі значних деструктивних змін в паренхімі печінки.

При тривалому застосуванні (40-60 днів) підвищених доз вітамінів А і Е в раціонах курей треба враховувати накопичення цих вітамінів в печінці курей і отриманих курчат, а також можливість виникнення деструктивних змін в клітинах печінки та порушення процесів біологічного окиснення у потомства.

Ключові слова: біологічне окиснення, вітамін А, вітамін Е, мітохондрії, окиснювальне фосфорилювання, печінка, тканинне дихання.

Костюк И.А. Особенности биологического окисления в печени кур разного возраста при обогащении их рациона витаминами А и Е. - Рукопись. Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. - Институт животноводства НААН, Харьков, 2011.

В работе изучались особенности влияния повышенных доз витаминов А и Е и их общего действия, на тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование, и активность некоторых ферментов биологического окисления в митохондриях печени кур, в связи со сроками поступления в организм с кормом.

Определены возрастные особенности функционирования митохондрий печени: наивысшие скорости окисления сукцината и 2-оксоглутарата установлены у суточных цыплят. Показатели дыхательного контроля по Ларди у суточных цыплят находятся в пределах 1,6-2,6, что значительно ниже, чем у кур-несушек и петухов. Скорость окисления в разобщенном состоянии дыхательной цепи (V_днф) у суточных цыплят значительно выше, чем у кур-несушек в возрасте 220 дней, в период интенсивной яйцекладки.

Избыточное поступление ретинола в организм кур-несушек вызывает значительное снижение концентрации витамина Е в их печени и печени полученных от них цыплят. В результате применения в рационе кур витаминов А и Е в течение 40 дней установлено: 1) витамин А в дозе 100 тыс. МЕ/кг способствует повышению эффективности фосфорилирования при окислении субстратов, а в дозе 400 тыс. МЕ/кг - стимулирует окисление митохондриями 2-оксоглутарата в состоянии активного фосфорилирования и способствует сопряжению реакций дыхания и синтеза АТФ в митохондриях печени кур; 2) витамин Е в дозе 100 и 200 мг/кг, стимулирует свободное окисление сукцината и способствует активизации синтеза АТФ при окислении митохондриями печени 2-оксоглутарата.

Длительное (60 дней) поступление витамина А в организм с кормом вызывает нарушение синтеза АТФ (уменьшение АДФ/О и ИФ), а высокие дозы витамина Е (100 и 200 мг/кг) приводят к снижению дыхательной активности митохондрий печени и разобщению процессов дыхания и окислительного фосфорилирования.

У цыплят суточного возраста отрицательное влияние высоких доз витаминов А и Е на функциональное состояние митохондрий печени значительно больше выражено, чем у кур, от которых получено потомство. В случае применения в рационе кур витамина А в дозе 400 тыс. МЕ/кг, концентрация его в печени цыплят повышается больше чем в шесть раз, что сопровождается разобщением реакций дыхания и фосфорилирования. С увеличением дозы витамина Е до 200 мг/кг в рационе кур-несушек его концентрация в печени суточных цыплят растет более чем в 18 раз, что приводит к снижению дыхательной активности митохондрий при окислении 2-оксоглутарата и активизации свободного окисления сукцината.

Одноразовое пероральное введение суточным цыплятам 10-кратных доз витаминов А и Е вызывает повышение их концентрации в печени: ретинола - в 3,5 раз (через 6 часов), витамина Е - в 2 раза (через 4 часа). Витамины А и Е в результате одноразового поступления их в организм цыплят в 10-кратных дозах значительно активизируют свободное окисление субстратов. Витамин А вызывает повышение ИФ и снижение АДФ/О. Витамин Е стимулирует окисление НАД- и ФАД-зависимых субстратов; способствует повышению ИФ и АДФ/О при окислении 2-оксоглутарата.

Применение витамина А в рационе кур в дозе 100 тыс. МЕ/кг способствует повышению активности СДГ, МДГ, оказывает стимулирующее действие на окисление сукцината и малата, но увеличение дозы этого витамина до 400 тыс. МЕ/кг приводит к значительному повышению активности ОГДГ и АТФ-азы, что свидетельствует о возрастании потребности клетки в АТФ. Витамин Е, при применении доз 100 и 200 мг/кг, стимулирует активность ОГДГ, СДГ и МДГ, активизирует окисление субстратов ЦТК, что сопровождается снижением активности АТФ-азы, то есть такие изменения имеют анаболическую направленность.

Применение витамина Е (50 мг/кг) в рационе петухов стимулирует скорость окисления сукцината митохондриями печени в состоянии активного фосфорилирования, а при увеличении дозы до 1000 мг/кг - интенсивность тканевого дыхания имеет тенденцию к снижению, что происходит на фоне значительных деструктивных изменений в паренхиме печени, при 6-разовом повышении концентрации б-токоферола.

Полученные данные позволяют расширить представление о биологической роли витаминов А и Е, их влиянии на энергетический аппарат клетки. При длительном применении (40-60 дней) повышенных доз витаминов А и Е в рационах кур надо учитывать накопление этих витаминов в печени кур и цыплят, и возможность нарушения процессов биологического окисления у потомства.

Ключевые слова: биологическое окисление, витамин А, витамин Е, митохондрии, окислительное фосфорилирования, печень, тканевое дыхание.

Kostyuk I.A. Features of biological oxidation in the liver of hens different age at enriching of their ration by vitamins A and Е. It is Manuscript. Dissertation on the receipt of scientific degree of candidate of agricultural sciences after specialty 03.00.13 - it is physiology of man and animals. - Institute of Animal Science of the NAAS, Kharkiv, 2011.

As a result of accumulation of vitamins A and Е in the liver of hens during 40 days both vitamins activated oxidation of substrates in mitochondries. Vitamin Е, comparatively with a vitamin A, entailed more substantial stimulant influence on a synthesis ATP at 2-oxoglutarate oxidation. The protracted (60 days) application of vitamins A and Е in high doses results in violation of the oxidative phosphorylation in a liver. For the chickens of 1-day's age negative influence of high doses of vitamins A and Е on the functional state of mitochondries of liver is considerably anymore expressed than for hens. After one-time application of vitamins A and Е in 10-time doses to hen is caused activation of uncoupled oxidation of substrates.

Vitamin А, at application in the ration of chickens during 35 days in a dose 400 thousand IU/kg results in the considerable increase of activity of ОGDG and АТP-аse. Vitamin Е, in an amount 100 and 200 mg/kg, stimulates activity of enzymes of ОGDG, SDG and MDG, that is accompanied by the decline of activity of АТP-аse, it is such changes have an anabolic orientation. Application of vitamin Е (50 mg/kg) in the ration of cocks stimulates speed of oxidation of succinate, and at the increase of dose to 1000 mg/kg - intensity of respiration has a tendency to the decline that takes place on the destructive changes in the parenchyma of liver. The obtained data allow extend an idea about the biological role of retinol and tocopherol and their influence on the energetic processes in cell. At the application (40-60 days) of the increased doses of vitamins A and Е in the rations of hens it is necessary to take destructive changes in the cells of liver and violation of biological oxidation in posterities.

Keywords: biological oxidation, liver, mitochondria, oxidative phosphorylation, tissues respiration, vitamin A, vitamin E.

Размещено на Allbest.ru