д.б.н., профессор Михайленко А.К.,

Ставропольский государственный медицинский университет

д.с-х н., профессор Чижова Л.Н.

ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии России

к.б.н., доцент Эдиев А.У.,

соискатель Чотчаева Ч.Б.

Карачаево-Черкесский государственный университет

Аминокислотный спектр крови овец в зависимости

от обеспеченности йодом

Ключевые слова: йод, йоддефицит, гормоны, аминокислоты, щитовидная железа.

В настоящее время возросло внимание к проблеме баланса йода в системе «окружающая среда – организм – последствия йоддефицита» [3].

Йод относится к группе веществ, которые постоянно содержатся в организме. Его соединения – это система сложной химической, биологической регуляции процессов межуточного обмена [1,6]. Йод является обязательной составной частью молекул гормонов щитовидной железы – тироксина и трийодтиронина.

Йод, поступающий с кормом и водой, минеральными веществами, всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кровь в виде йодидов. В щитовидной железе йодиды превращаются в молекулярный (элементарный) йод, который включается в аминокислоту тирозин. При присоединении одного атома йода образуется монойодтирозин, двух – дийодтирозин. Моно- и дийодтирозин не обладают свойствами гормона. Превращение их в гормоны происходит в результате либо слияния двух молекул дийодтирозина с образованием тироксина (Т₄), либо конденсации ди – и монойодтирозина с образованием трийодтиронина (Т₃). Тироксина образуется в 10-20 раз больше, чем трийодтиронина. при этом тироксин содержит более 65% йода [4,5].

Гормоны щитовидной железы, поступая в кровь, связываются с белками плазмы, образуя белковосвязывающие комплексы состоящие на 90-95% из тироксина [2].

Под влиянием тиреоидных гормонов и других йодированных соединений активизируются окислительно-восстановительные процессы в митохондриях клеток, увеличивается потребление кислорода и выделение углекислоты, повышается основной обмен веществ, образование углеводов, свободных аминокислот [7,10].

Дефицит в организме тиреоидных гормонов сопровождается нарушениями во всех звеньях метаболизма, замедляется рост, развитие животного, возникают эпидемические болезни, наносящие большой экономический ущерб животноводству.

Наиболее широко дефицит йода и связанные с ним патологические процессы, распространены в предгорных и горных местностях (Северный Кавказ, Урал, Алтай и др.).

Цель исследования:

Изучить особенности возрастной изменчивости спектра свободных аминокислот крови овец, выращиваемых в условиях с разной обеспеченность йодом.

Материал и методы

Возрастная изменчивость уровня свободных аминокислот крови изучалась у овец карачаевской породы, содержащихся в горных условиях на высоте 2,0 – 2,5 тыс. метров над уровнем моря и в низине. В горной зоне животные отбирались в двух хозяйствах: одно – с достаточным содержанием йода в кормах, второе – с пониженным содержанием этого микроэлемента в 2,5-4 раза по сравнению с кормами низинной зоны. Это позволило исключить влияние ряда факторов горной местности (высота, давление и др.).

Формирование опытных групп осуществлялось по принципу аналогов. Исследования проводились на молодняке в возрасте 1-, 2-, 3-, 4-, 8- месяцев и взрослых животных (3-4 года). При этом использовались общепринятые методы и методы хроматографического анализа.

Результаты исследования

Анализом аминограмм сыворотки крови было идентифицировано 13 аминокислот: треонин, лизин, гистидин, аргинин, аспарагиновая кислота, серин, глицин, глютаминовая кислота, аланин, тирозин, валин, фенилаланин, лейцин.

Полученные данные свидетельствуют о различиях, как в показателях суммарного количества аминокислот, так и в индивидуальных их величинах в зависимости от возраста животных и зоны обитания.

Сравнительным анализом содержания свободных аминокислот в сыворотке крови животных с различной обеспеченностью их организма йодом установлена общая закономерность возрастных изменений, сводившаяся к увеличению концентрации одних, уменьшению других, элиминации третьих.

Вместе с тем, выявлены и определенные особенности возрастных изменений в накоплении свободных аминокислот в сыворотке крови в зависимости от обеспеченности организма йодом (рис.1,2).

Рис. 1 Уровень свободных аминокислот в сыворотке крови овец

с достаточной обеспеченностью йодом, мг%

Рис. 2 Уровень свободных аминокислот в сыворотке крови овец

с недостаточной обеспеченностью йодом, мг%

У овцепоголовья из зоны с достаточной йодной обеспеченностью концентрация таких аминокислот как гистидина, лизина, глицина, валина, после незначительного повышения к 2-х месячному возрасту, снижалась в последующие возрастные периоды.

Для спектра аминокислот крови животных из зоны с недостаточной йодной обеспеченностью характерно отсутствие гистидина, лизина в первые два месяца жизни ягнят. В последующие возрастные периоды фиксировались лишь незначительные количества этих аминокислот.

Содержание глицина в сыворотке 1-, 2– х месячных ягнят в зоне с достаточной йодной обеспеченностью было в 2 раза больше, чем у их сверстников из зоны с недостатком йода.

У животных в зоне с недостатком йода аргинин обнаружен в крови лишь в 1-, 2-х месячном возрасте. В последующие возрастные периоды обнаруживались лишь следы этой аминокислоты.

Концентрация серина, аспарагиновой кислоты в сыворотке крови овец, содержащихся в условиях без дефицита йода, с возрастом снижалась, в результате чего в крови взрослых животных уровень этих аминокислот составил 0,88 и 0,49 мг%, соответственно.

Уровень лейцина в сыворотке крови наблюдаемых животных, независимо от йодной обеспеченности, после повышения к 2-х, 3-х месячному возрасту, в последующие возрастные периоды, снижался и достиг наименьшей величины у взрослых животных: 0,54 - без дефицита йода и 0,65 мг% - с его дефицитом.

Возрастные изменения концентрации ароматических аминокислот у опытных животных, независимо от зоны обитания, были незначительны. Однако, во все наблюдаемые периоды уровень фенилаланина у овец из зоны с йодной недостаточностью был ниже, по сравнению с животными не дополучавших этот микроэлемент, составивший у взрослых животных 0,48, против 0,56 мг%.

Содержание тирозина в сыворотке крови животных с достаточной обеспеченностью йодом с возрастом изменялось незначительно. В то время как у животных, испытывающих дефицит этого микроэлемента, тирозин обнаруживался лишь с 3-х месячного возраста с последующим снижением во все периоды роста, у взрослых животных обнаруживались лишь следы этой аминокислоты.

Треонин присутствовал лишь в крови овец не испытывающих дефицит йода, концентрация которого с возрастом увеличивалась, составив к концу наблюдений 1,0 мг%.

Концентрация глютаминовой кислоты с возрастом животных, независимо от зоны обитания, увеличивалась. Уровень этой аминокислоты у взрослых животных выше, чем у молодняка. Однако, во все возрастные периоды уровень глютаминовой кислоты в крови животных с нормальной обеспеченностью йодом был выше, чем у сверстников с его недостатком.

Можно предположить, что прямой негативный эффект недостатка тиреоидных гормонов на белковый синтез заключается, прежде всего в лимитировании внутриклеточного транспорта аминокислот и уменьшении внутриклеточного аминокислотного пула, а также в непосредственном нарушении белково-синтезирующей системы: депрессии синтеза РНК, уменьшении числа рибосом, их комплексирования на эндоплазматической сети с образованием полисов и торможения трансляционной активности последних [8,9,10].

Таким образом, анализ результатов исследования свидетельствуют о том, что концентрация почти всех свободных аминокислот в крови овец, независимо от йодной обеспеченности, с возрастом уменьшается. Вместе с тем у животных, содержащихся в условиях йодной недостаточности во все возрастные периоды, содержание свободных аминокислот находилось в более низких значениях, чем у животных с достаточной йодной обеспеченностью.

Выявленные особенности возрастных изменений аминокислотного спектра крови овец с различной йодной обеспеченность мы склонны рас-сматривать как следствие приспособительных процессов в организме под влиянием гормонов щитовидной железы, а уровень свободных аминокислот, циркулирующих в периферической крови, может служить одним из критериев оценки функциональной активности щитовидной железы.

Литература

1. Држевецкая, И.А. Основы физиологии обмена веществ и эндо-кринной системы / И.А. Држевецкая. - М.: Высшая школа, 1994. 226 с.

2. Калликорм, А. Тиреоидные гормоны и белки сыворотки крови / А. Калликорм // Регуляция ферментных систем гормонами щитовидной железы и надпочечников. – Таллин, 1994. – С. 44-74.

3. Кандрор, В.И. Современные проблемы тиреодологии / В.И. Кандрор// Проблемы эндокринологии, 1999. - №3. – С. 3-8.

4. Капланский, С.Я. Адаптивные изменения обмена тирозина в организме животных / С.Я. Капланский, Ж.И. Акопян // Успех совр. биол., 1989. - № 2. – С. 161-172.

5. Кубарко, А.И. Щитовидная железа. Фундаментальные аспекты / А.И. Кубарко, S. Vamashita. - Минск; Нагасакиб, 1998. - 368 с.

6. Лейтес, С.М. Обмен веществ и эндокринная система / С.М. Лей-тес, Н.Н. Лаптева. - М: Медицина, 1987. – С. 107-108. – С. 328-331.

7. Мицкевич, М.С. Гормональная регуляция в онтогенезе животных / М.С. Мицкевич. – М., 1991. – С. 44-69.

8. Рачев, Р.Р. Тиреоидные гормоны и субклеточные структуры / Р.Р. Рачев, Н.Д. Ещенко. - М.: Медицина, 1990. - 296 с.

9. Рачев, Р.Р. Влияние тиреоидных гормонов и ионов йода на включения аминокислот в белки / Р.Р. Рачев, М.И. Дмитров // Проблемы эндокринологии, 1991. - № 4. – С. 72-78.

10. Туракулов, Я.Х. Включение аминокислот в белки митохондрий печени при различном содержании тиреоидного гормона в организме / Я.Х. Туракулов // Докл. АН СССР, 1992. – С. 1471-1476.