Биологические науки/8. Физиология человека и животных

Вед. биолог Морозов А.В.¹, к.б.н. Хижкин Е.А.¹,

гл. биолог Свечкина Е.Б.¹, д.б.н. Илюха В.А.^1,2, д. мед. н. Виноградова И. А.²

¹Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Карельского научного центра РАН, Россия

²Петрозаводский государственный университет, Россия

Возрастные изменения активности пищеварительных ферментов у крыс под влиянием различных световых режимов

Свет является экологическим фактором, влияющим на физиологические функции млекопитающих, через секрецию основного гормона пинеальной железы – мелатонин. До функционального созревания эпифиза у крыс (21 дня постнатального онтогенеза) циклические колебания мелатонина в крови определяются эпифизом матери (Анисимов, 2007). Старение организма сопровождается изменением уровня пищеварительных ферментов, нарушением процессов гидролиза и транспорта (Тимофеева, 2005). Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) способен секретировать даже больше мелатонина, чем эпифизе, но эта секреция не регулируется светом. Нарушение суточной цикличности синтеза мелатонина способно влиять на деятельность ЖКТ и даже провоцировать язву (Jaworek et al., 2007). Целью данного исследования являлось изучение активности пищеварительных ферментов в поджелудочной железе 3, 6 и 12-ти месячных крыс, находившихся при различных режимах освещения с периода внутриутробного развития и с момента рождения. Эксперименты были проведены на самках лабораторных крыс линии ЛИО, разделенных на три группы, которые в период беременности находилась при естественном (NL), стандартном регулярно чередующемся (LD) и постоянном (LL) освещении. Полученное от них потомство с момента рождения находилось, либо при том же режиме освещения, что и матери (NL/NL, LD/LD, LL/LL), либо было перенесено из регулярно чередующегося в постоянное освещение (группа LD/LL). Общую протеолитическую активность (ОПА) определяли по приросту тирозина при гидролизе гемоглобина по методу Ансона в модификации Николаевской(1979), амилазы по убыли крахмала по методу Смита и Роя в микромодификации (Дроздов, Фексон, 1981), липазы по приросту глицерина при гидролизе трибутирина (Уголев, Черняховская, 1969). Установлено, что максимальные различия в активности панкреатической амилазы, между группами, находившимися в различных световых режимах, отмечаются у 3-х и 12-ти месячных крыс. При стандартном освещении у животных отмечалось постепенное возрастное увеличение активности амилазы. Режимы LD/LL, LL/LL, а также NL/NL в период удлиняющегося фотопериода приводили к существенному угнетению активности фермента. В норме в ходе постнатального онтогенеза в поджелудочной железе крыс наблюдается постепенное возрастное снижение активности липазы, а постоянное освещение вне зависимости от сроков начала воздействия нарушает возрастную динамику и приводит к повышению липолитической активности у половозрелых животных. На общую протеолитическая активность оказывал влияние не только возраст животных, но и сезона года, а постоянное LL/LL и естественное NL/NL освещение нарушало эту ритмику. Полученные нами результаты свидетельствуют, что постоянное освещение, приводящее к торможению мелатонин - секретирующей функции эпифиза, значительно снижает активность амилазы, повышая при этом активность липазы и протеазы, и может приводить к развитию различных патологических процессов и другим нарушениям работы ЖКТ. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента НШ-1410.2014.4, РФФИ (№ 12-04-31368), программы «УМНИК-2013» и программы стратегического развития ПетрГУ с использованием оборудования Центра коллективного пользования ИБ КарНЦ РАН.

Литература:

1. Анисимов В.Н. Мелатонин, роль в организме, применение в клинике.– СПб.: Система.– 2007.– 40 с.

2.Дроздова Г. А. , Фексон Э. Г. Определение активности амилазы в биологических жидкостях//Лабор. дело.-1981.-№ 3.-С.138-139.

3. Николаевская В. Р. Экспериментальное исследование переваривания белков молока в постнатальном онтогенезе//Автореф. дисс. М., 1979.21 с.

4. Тимофеева Н. М., В. Х. Хавинсон., В. В. Малинин., А.А. Никитина., В. В. Егорова. Влияние пептида ливагена на активность пищеварительных ферментов желудочно-кишечного тракта и непищеварительных органов крыс разного возраста//Успехи геронтологии.-2005.-Вып. 16.С. 92-96.

4. Уголев А. М. Черняховская М. Ю. Определение заключительных стадий гидролиза триглицеридов// Исследование пищеварительного аппарата у человека. Л.: Наука, 1969. С. 183-187.

6. Jaworek J., Nawrot-Porabka K., Leja-Szpak., Bonior J., Szklarczyk., Kot M., Konturek S. J., Pawlik W. W. Melatonin as modulator of pancreatic enzyme secretion and pancreatoprotector//Journal of physiology and pharmacology.-2007.-Vol. 58,N 6. P.65-80.