Cheboksary, Cheboksary, Russian Federation
Cheboksary, Cheboksary, Russian Federation
Annotation. The purpose is сlarification of patterns of age-related changes in the activity of aspartate aminotransferase (AsAT), alanine aminotransferase (AlAT), gamma-glutamyltransferase (GGT), α-amylase, alkaline phosphatase (AlP) and acid phosphatase (AP ) in tissues of different parts of the cecum in piglets of large white breed, in different phases of nutrition of the early postnatal period of systemic genesis of pig. Methods. Enzyme activities were determined spectrophotometrically (UV-1800) and using a set of reagents from the OJSC Vital Development Corporation, St. Petersburg. The activity of the enzymes AsAT and AlAT was determined by the method of Wrightman and Frenkel, GGT – by the unified colorimetric method at the “end point”. The α-amylase activity was measured by the method of Karavei. The level of AP, AlP was determined by the Bessey – Lowry – Brock method. Results. The degree of structural and chemical changes in the tissues of the cecum in piglets is high in the early phases of the postnatal period, during the first four months of life. They are especially pronounced in transitional phases of nutrition. The most intense age-related changes in metabolic processes in the tissues of the cecum in piglets were revealed between the milk and colostrum and first milk, between the first and second milk, between the third milk and milk-definitive, as well as between the first and second definitive phases. The timing of stabilization of the activity of individual enzymes in the tissues of the cecum is determined. They are detected in piglets in the later phases of feeding. The scientific novelty of the study lies in the fact that the nature and intensity of age-related changes in the activity of aspartate and alanine aminotransferases, gamma-glutamyl transferase, α-amylase, acidic and alkaline phosphatases in tissues of different parts of the cecum in growing piglets were revealed.
systemogenesis, nutritional phases, postnatal period, functional system, enzymes, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, γ-glutamyltransferase, α-amylase, alkaline and acid phosphatase, cecum, piglets.
Постановка проблемы (Introduction)
В процессе постнатального системогенеза структуры развивающегося организма объединяются в сложные интегральные функциональные системы, которые закладываются, формируются и совершенствуются пофазно, поэтапно, гетерогенно и избирательно обеспечивают необходимые жизненно важные физиологические отправления растущего организма в целом. Динамически формирующиеся функциональные системы приспосабливают структуры и функции пищеварительных органов растущих животных к конечному результату, к усвоению постоянно изменяющегося состава и количества корма [1, с. 164; 2, с. 1; 3, с. 2169]. В связи с этим возрастные изменения активности ферментов в каждом отдельном органе или даже в части органа имеют свои специфические особенности [4, с. 101; 5, с. 12; 6, с. 108; 7, с. 67; 8, с. 195; 9, с. 1226; 10, с. 723].
Цель нашей работы – определение закономерностей возрастных изменений таких ферментных систем, как трансферазы (аланинаминотрансфераза – АлАТ, аспартатаминотрансфераза – АсАТ, гамма-глутамилтрансфераза – ГГТ), фосфатазы (щелочная – ЩФ и кислая – КФ) и α-амилаза в тканях слепой кишки у поросят. Исследование фазных изменений активности данных ферментов позволяет судить об асинхронных возрастных изменениях интенсивности обменных процессов в тканях слепой кишки у растущих поросят. Активность трансфераз отражает интенсивность белкового обмена в тканях, уровень α-амилазы – активность амилолитических процессов, обеспечивающих необходимую энергию клеткам тканей, активность фосфатаз – темпы обмена фосфорорганических соединений внутри клеток тканей [11, с. 7002], [12, с. 225], [13, с. 1] [14, с. 4706], [15, с. 456].
В постнатальный период развития пищеварительной системы у свиней нами выделены следующие фазы питания поросят: молозивная, молозивно-молочная (или первая переходная фаза), первая фаза молочного питания, вторая фаза молочного питания, третья фаза молочного питания, фаза молочно-дефинитивного питания (или вторая переходная фаза), первая фаза дефинитивного питания и вторая фаза дефинитивного питания [16, с. 83].
Методология и методы исследования (Methods)
Для исследований использовали чистопородных поросят крупной белой породы: хрячков в возрасте 1, 7 суток и боровков в возрасте 14, 21, 28, 60, 120 и 180 суток, выращенных в условиях свинокомплекса ОАО «Вурнарский мясокомбинат» Вурнарского района Чувашской Республики. Животные содержались в соответствии с параметрами зоогигиенических требований [17, с. 44], [18].
Эвтаназию поросят и все манипуляции выполняли согласно Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных [19]. Кишки толстого кишечника извлекали из брюшной полости, очищали от содержимого, промывали холодным физиологическим раствором, разделяли на части и пробы их тканей замораживали в жидком азоте для дальнейших исследований. В научной лаборатории Чувашской ГСХА в гомогенатах тканей слепой кишки спектрофотометрическим методом (UV-1800) и с использованием набора реагентов компании ОАО «Витал Девелопмент Корпорэйшн» определяли активности ферментов в соответствии с методиками. Расчет активности ферментов провели по калибровочному графику.
Результаты (Results)
После рождения, в течение первых четырех суток жизни, поросята питаются молозивом, находятся в молозивной фазе питания. Структура и функции пищевых функциональных систем молозивной фазы генетически запрограммированы обеспечивать новорожденным поросятам усвоение компонентов молозива. По нашим данным (таблица), в эту фазу питания у односуточных поросят по сравнению с другими фазными группами в тканях разных частей слепой кишки активность исследуемых ферментов неодинакова.
Таблица
Изменения активности ферментов в тканях слепой кишки у поросят в разные фазы постнатального онтогенеза
|
Возраст, сут. |
1 |
7 |
14 |
21 |
28 |
60 |
120 |
180 |
||
|
АлАТ мкмоль/г∙ч |
||||||||||
|
Проксимальная |
15,6 ± 1,23 |
16,4 ± 1,33 |
14,2 ± 0,88 |
12,4 ± 0,51 |
13,9 ± 0,41 |
13,2 ± 0,75 |
33,7 ± 2,84 |
35,9 ± 2,87 |
||
|
Медиальная |
10,4 ± 0,56 |
12,9 ± 1,05 |
10,9 ± 0,35 |
12,2 ± 1,23 |
10,8 ± 0,69 |
14,1 ± 0,96 |
40,9 ± 3,56 |
30,2 ± 2,72 |
||
|
Дистальная |
13,2 ± 0,77 |
15,0 ± 1,23 |
16,4 ± 0,46 |
14,3 ± 0,89 |
13,4 ± 0,67 |
12,7 ± 0,83 |
27,4 ± 2,70 |
29,3 ± 2,81 |
||
|
АсАТ мкмоль/г∙ч |
||||||||||
|
Проксимальная |
19,6 ± 1,27 |
22,8 ± 1,34 |
12,7 ± 0,85 |
14,7 ± 0,58 |
14,5 ± 0,36 |
16,9 ± 0,82 |
15,5 ± 0,65 |
38,3 ± 2,48 |
||
|
Медиальная |
11,3 ± 0,76 |
9,9 ± 0,31 |
12,9 ± 0,44 |
14,6 ± 0,99 |
13,5 ± 0,62 |
14,6 ± 0,44 |
12,9 ± 0,42 |
38,2 ± 2,48 |
||
|
Дистальная |
13,6 ± 0,72 |
15,2 ± 0,85 |
13,3 ± 0,56 |
12,2 ± 0,71 |
13,9 ± 0,44 |
15,6 ± 0,81 |
15,5 ± 0,86 |
44,1 ± 3,99 |
||
|
ГГТ, мкмоль/г∙ч |
||||||||||
|
Проксимальная |
111,2 ± 5,2 |
203,4 ± 6,1 |
284,9 ± 8,1 |
61,5 ± 2,4 |
258,8 ± 6,8 |
313,7 ± 8,1 |
53,5 ± 1,6 |
218,4 ± 6,6 |
||
|
Медиальная |
27,1 ± 0,9 |
86,2 ± 3,4 |
246,6 ± 7,6 |
62,5 ± 1,8 |
236,5 ± 5,9 |
299,8 ± 7,5 |
151,4 ± 6,4 |
196,7 ± 6,7 |
||
|
Дистальная |
144,8 ± 5,3 |
203,1 ± 4,7 |
274,5 ± 8,7 |
100,7 ± 8,8 |
171,4 ± 7,2 |
247,9 ± 6,3 |
87,4 ± 4,2 |
352,5 ± 8,2 |
||
|
α-амилаза мг/(с∙ч) |
||||||||||
|
Проксимальная |
0,131 ± 0,008 |
0,203 ± 0,011 |
0,322 ± 0,013 |
0,318 ± 0,012 |
0,161 ± 0,016 |
0,257 ± 0,015 |
0,228 ± 0,013 |
0,322 ± 0,018 |
||
|
Медиальная |
0,129 ± 0,006 |
0,187 ± 0,017 |
0,299 ± 0,019 |
0,274 ± 0,008 |
0,127 ± 0,017 |
0,156 ± 0,009 |
0,167 ± 0,015 |
0,278 ± 0,015 |
||
|
Дистальная |
0,048 ± 0,003 |
0,156 ± 0,009 |
0,306 ± 0,014 |
0,294 ± 0,011 |
0,135 ± 0,008 |
0,197 ± 0,011 |
0,229 ± 0,012 |
0,421 ± 0,023 |
||
|
ЩФ мкмоль/г∙ч |
||||||||||
|
Проксимальная |
132,9 ± 6,9 |
187,1 ± 7,8 |
278,5 ± 7,6 |
79,7 ± 2,9 |
52,1 ± 1,9 |
121,1 ± 4,8 |
154,9 ± 5,3 |
147,5 ± 6.3 |
||
|
Медиальная |
113,4 ± 5,3 |
151,7 ± 6,6 |
252,5 ± 8,7 |
96,9 ± 3,7 |
41,2 ± 1,7 |
74,0 ± 4,2 |
111,8 ± 7,1 |
114,3 ± 6,9 |
||
|
Дистальная |
117,3 ± 5,6 |
153,0 ± 6,7 |
193,6 ± 8,1 |
72,8 ± 2,6 |
39,1 ± 1,6 |
51,0 ± 2,9 |
82,9 ± 2,7 |
119,9 ± 7,1 |
||
|
КФ мкмоль/г∙ч |
||||||||||
|
Проксимальная |
2,6 ± 0,21 |
4,5 ± 0,34 |
5,2 ± 0,41 |
14,8 ± 1,2 |
16,2 ± 1,7 |
4,9 ± 0,13 |
5,5 ± 0,21 |
4,8 ± 0,29 |
||
|
Медиальная |
3,9 ± 0,19 |
3,6 ± 0,22 |
5,0 ± 0,31 |
17,1 ± 2,2 |
15,6 ± 1,5 |
5,1 ± 0,27 |
4,8 ± 0,31 |
5,3 ± 0,19 |
||
|
Дистальная |
2,5 ± 0,17 |
2,3 ± 0,13 |
4,8 ± 0,18 |
16,4 ± 2,5 |
14,3 ± 1,9 |
3,4 ± 0,16 |
2,9 ± 0,11 |
2,9 ± 0,16 |
||
Table
Changes in the activity of enzymes in the tissues of the cecum in piglets in different phases of postnatal ontogenesis
|
Age, days |
1 |
7 |
14 |
21 |
28 |
60 |
120 |
180 |
||
|
АlАТ, µmol/g∙h |
||||||||||
|
Proximal |
15.6 ± 1.23 |
16.4 ± 1.33 |
14.2 ± 0.88 |
12.4 ± 0.51 |
13.9 ± 0.41 |
13.2 ± 0.75 |
33.7 ± 2.84 |
35.9 ± 2.87 |
||
|
Medial |
10.4 ± 0.56 |
12.9 ± 1.05 |
10.9 ± 0.35 |
12.2 ± 1.23 |
10.8 ± 0.69 |
14.1 ± 0.96 |
40.9 ± 3.56 |
30.2 ± 2.72 |
||
|
Distal |
13.2 ± 0.77 |
15.0 ± 1.23 |
16.4 ± 0.46 |
14.3 ± 0.89 |
13.4 ± 0.67 |
12.7 ± 0.83 |
27.4 ± 2.70 |
29.3 ± 2.81 |
||
|
АsАТ, µmol/g∙h |
||||||||||
|
Proximal |
19.6 ± 1.27 |
22.8 ± 1.34 |
12.7 ± 0.85 |
14.7 ± 0.58 |
14.5 ± 0.36 |
16.9 ± 0.82 |
15.5 ± 0.65 |
38.3 ± 2.48 |
||
|
Medial |
11.3 ± 0.76 |
9.9 ± 0.31 |
12.9 ± 0.44 |
14.6 ± 0.99 |
13.5 ± 0.62 |
14.6 ± 0.44 |
12.9 ± 0.42 |
38.2 ± 2.48 |
||
|
Distal |
13.6 ± 0.72 |
15.2 ± 0.85 |
13.3 ± 0.56 |
12.2 ± 0.71 |
13.9 ± 0.44 |
15.6 ± 0.81 |
15.5 ± 0.86 |
44.1 ± 3.99 |
||
|
GGT, µmol/g∙h |
||||||||||
|
Proximal |
111.2 ± 5.2 |
203.4 ± 6.1 |
284.9 ± 8.1 |
61.5 ± 2.4 |
258.8 ± 6.8 |
313.7 ± 8.1 |
53.5 ± 1.6 |
218.4 ± 6.6 |
||
|
Medial |
27.1 ± 0.9 |
86.2 ± 3.4 |
246.6 ± 7.6 |
62.5 ± 1.8 |
236.5 ± 5.9 |
299.8 ± 7.5 |
151.4 ± 6.4 |
196.7 ± 6.7 |
||
|
Distal |
144.8 ± 5.3 |
203.1 ± 4.7 |
274.5 ± 8.7 |
100.7 ± 8.8 |
171.4 ± 7.2 |
247.9 ± 6.3 |
87.4 ± 4.2 |
352.5 ± 8.2 |
||
|
α-amylase, mg/(s∙h) |
||||||||||
|
Proximal |
0.131 ± 0.008 |
0.203 ± 0.011 |
0.322 ± 0.013 |
0.318 ± 0.012 |
0.161 ± 0.016 |
0.257 ± 0.015 |
0.228 ± 0.013 |
0.322 ± 0.018 |
||
|
Medial |
0.129 ± 0.006 |
0.187 ± 0.017 |
0.299 ± 0.019 |
0.274 ± 0.008 |
0.127 ± 0.017 |
0.156 ± 0.009 |
0.167 ± 0.015 |
0.278 ± 0.015 |
||
|
Distal |
0.048 ± 0.003 |
0.156 ± 0.009 |
0.306 ± 0.014 |
0.294 ± 0.011 |
0.135 ± 0.008 |
0.197 ± 0.011 |
0.229 ± 0.012 |
0.421 ± 0.023 |
||
|
AlP, µmol/g∙h |
||||||||||
|
Proximal |
132.9 ± 6.9 |
187.1 ± 7.8 |
278,5 ± 7,6 |
79.7 ± 2.9 |
52.1 ± 1.9 |
121.1 ± 4.8 |
154.9 ± 5.3 |
147.5 ± 6.3 |
||
|
Medial |
113.4 ± 5.3 |
151.7 ± 6.6 |
252,5 ± 8,7 |
96.9 ± 3.7 |
41.2 ± 1.7 |
74.0 ± 4.2 |
111.8 ± 7.1 |
114.3 ± 6.9 |
||
|
Distal |
117.3 ± 5.6 |
153.0 ± 6.7 |
193.6 ± 8.1 |
72.8 ± 2.6 |
39.1 ± 1.6 |
51.0 ± 2.9 |
82.9 ± 2.7 |
119.9 ± 7.1 |
||
|
AP, µmol/g∙h |
||||||||||
|
Proximal |
2,6 ± 0,21 |
4,5 ± 0,34 |
5,2 ± 0,41 |
14,8 ± 1,2 |
16,2 ± 1,7 |
4,9 ± 0,13 |
5,5 ± 0,21 |
4,8 ± 0,29 |
||
|
Medial |
3,9 ± 0,19 |
3,6 ± 0,22 |
5,0 ± 0,31 |
17,1 ± 2,2 |
15,6 ± 1,5 |
5,1 ± 0,27 |
4,8 ± 0,31 |
5,3 ± 0,19 |
||
|
Distal |
2,5 ± 0,17 |
2,3 ± 0,13 |
4,8 ± 0,18 |
16,4 ± 2,5 |
14,3 ± 1,9 |
3,4 ± 0,16 |
2,9 ± 0,11 |
2,9 ± 0,16 |
||
В тканях проксимальной части слепой кишки определяется относительно высокая активность АлАТ (мкмоль/г∙ч) – 15,6 ± 1,23, АсАТ (мкмоль/г∙ч) – 19,8 ± 1,27 и ЩФ – 132,9 ± 6,9. Вместе с тем активность ГГТ (мкмоль/г∙ч) – 111,2 ± 5,2, α-амилазы (мг/(с∙ч) – 0,131 ± 0,008, КФ (мкмоль/г∙ч) – 2,6 ± 0,21 – относительно низкая.
В тканях медиальной части двенадцатиперстной кишки в молозивной фазе питания поросят в сравнении с другими фазами питания обнаруживается относительно высокая активность ЩФ (мкмоль/г∙ч) – 113,4 ± 9,3. Активность АлАТ – 10,4 ± 0,56, АсАТ – 11,3 ± 0,76, ГГТ – 27,1 ± 0,91, α-амилазы – 0,129 ± 0,006 и КФ – 3,9 ± 0,12 – относительно низкая.
В тканях дистальной части двенадцатиперстной кишки в молозивной фазе питания поросят по сравнению с результатами последующих фаз питания, как и в тканях медиальной части, относительно высокая лишь активность ЩФ – 117,1 ± 5,1. Активность других ферментов относительно низкая: АлАТ – 13,2 ± 0,77, АсАТ – 13,6 ± 0,72, ГГТ – 134,8 ± 5,3, α-амилазы – 0,048 ± 0,003 и КФ – 2,5 ± 0,17.
Таким образом, в молозивной фазе питания поросят раннего постнатальной периода системогенеза свиней, судя по уровню ферментов, в тканях проксимальной части слепой кишки по сравнению с последующими фазами питания обнаруживается относительно высокая активность белкового обмена с преобладанием процессов трансаминирования, связанных с активностью аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы. Вместе с тем скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту относительной низкая. В тканях проксимальной части слепой кишки в молозивной фазе питания поросят в отношении последующих фаз питания также выявляется относительно высокая интенсивность процессов гидролиза эфиров фосфорной кислоты с участием щелочной фосфатазы. Однако активность амилолитических процессов, обеспечивающих необходимую энергию клеткам тканей и темпы обмена фосфорорганических соединений, осуществляемые с помощью кислой фосфатазы в тканях проксимальной части слепой кишки, относительно низкие. В тканях медиальной и дистальной частей слепой кишки процессы переаминирования, связанные с активностью аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы, скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту, активность амилолитических процессов, обеспечивающих необходимую энергию клеткам тканей и темпы обмена фосфорорганических соединений, осуществляемые с помощью кислой фосфатазы в молозивной фазе питания поросят в отношении последующих фаз питания, относительно низкие. Лишь интенсивность процессов гидролиза эфиров фосфорной кислоты с участием щелочной фосфатазы относительно высокая.
В течение первых 5–7 суток жизни поросят (в первой переходной, молозивно-молочной фазах питания раннего постнатального периода системогенеза) значительно изменяется состав поступающей химуса в слепую кишку: уменьшается количество органических компонентов, повышается доля воды. Вновь опережающе сформированная пищевая функциональная система изменяет структуру и функции тканей этой кишки у растущих поросят, приспосабливает кишку к усвоению новых составных частей пищи, что отражается на активности исследуемых ферментов в тканях изучаемых частей слепой кишки. В тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки у семисуточных поросят в молозивно-молочной фазе питания активность АлАТ и АсАТ по сравнению с предыдущей фазой питания поросят существенно не изменяется. Активности ферментов ГГТ, α-амилазы и ЩФ в молозивно-молочной фазе питания в тканях всех частей слепой кишки существенно возрастают. Активность ГГТ в тканях проксимальной части возрастает в 1,8 раза, p ≤ 0,001, до 203,4 ± 6,1; в медиальной – в 3,2 раза, p ≤ 0,001, до 86,2 ± 3,4; в дистальной – в 1,5 раза, p ≤ 0,001, до 203,1 ± 7,7. Активность α-амилазы в этой фазе питания поросят увеличивается соответственно в 1,5 раза, p ≤ 0,01, до 0,203 ± 0,011; в 1,4 раза, p ≤ 0,05, до 0,187 ± 0,017; в 3,2 раза, p ≤ 0,001, до 0,156 ± 0,009. Активность ЩФ повышается соответственно в 1,4 раза, p ≤ 0,01, до 187,1 ± 7,8; в 1,3 раза, p ≤ 0,01, до 151,7 ± 6,6; в 1,3 раза, p ≤ 0,01, до 153,0 ± 6,7. Интенсивность процессов гидролиза эфиров фосфорной кислоты с участием кислой фосфатазы сохраняется на уровне молозивной фазы.
Таким образом, в первой переходной, молозивно-молочной фазах питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях изучаемых частей слепой кишки у поросят выявляется относительно высокая активность белкового обмена, связанная с процессами трансаминирования аминокислот с участием АлАТ и повышенной скоростью переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту. В течение первой переходной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы и интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатазы по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки повышается. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием кислой фосфатазы по сравнению с предыдущей фазой остается низкой.
В первой фазе молочного питания, с 8 по 14 сутки жизни, поросята переходят на материнское молочное питание. Вместе с тем в хозяйстве с 8-суточного возраста поросятам дополнительно скармливают престартер в соответствии с инструкцией применения. В условиях измененного состава изучаемых частей кишки изменение активности АлАТ несущественное. Активность АсАТ с возрастом поросят достоверно изменяется лишь в тканях проксимальной части, снижается на 42,3 %, p ≤ 0,001, до 12,7 ± 0,85. В тканях медиальной и дистальной частей кишки в эту фазу питания поросят уровень фермента остается неизменным. Уровень ГГТ в тканях проксимальной части кишки возрастает в 1,4 раза, p ≤ 0,001, до 284,9 ± 8,1; в тканях медиальной части повышается в 2,9 раза, p ≤ 0,001, до 246,6 ± 7,6; в дистальной – в 1,3 раза, p ≤ 0,001, до 274,5 ± 8,7. Уровень фермента α-амилазы значительно увеличивается: в проксимальной и медиальной частях – в 1,6 раза, до 0,322 ± 0,013, p ≤ 0,001 и до 0,299 ± 0,019, p ≤ 0,001; в дистальной – в 1,9 раза, p ≤ 0,001, до 0,306 ± 0,014. Активность ЩФ в этой фазе питания поросят повышается в тканях всех частей слепой кишки: в проксимальной – в 1,5 раза p ≤ 0,001, до 278,5 ± 7,8; в медиальной – в 1,7 раза, p ≤ 0,001, до 252,5 ± 8,7; в дистальной – в 1,3 раза, p ≤ 0,01, до 193,6 ± 8,1. Изменение активности КФ в первой фазе молочного питания в тканях всех изучаемых частей слепой кишки недостоверное.
Таким образом, в первой фазе молочного питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях различных частей слепой кишки у двухнедельных поросят процессы трансаминирования аминокислот с участием АлАТ и АсАТ остаются на уровне молозивно-молочной фазы, а скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту повышается. В течение первой молочной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы и интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатаз по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки повышается. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием кислой фосфатазы по сравнению с предыдущей фазой остается низкой.
Во второй фазе молочного питания поросят, с 15- по 21-суточный возраст, значительно увеличивается объем поступающего химуса в слепую кишку. В условиях изменения количества и состава поступающего химуса в слепую кишку у трехнедельных поросят характер фазных возрастных изменений АлАТ и АсАТ в тканях всех изучаемых частей слепой кишки существенно не изменяется. Активность ГГТ в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки существенно уменьшается: соответственно на 78,4 %, p ≤ 0,001, до 61,5 ± 2,4; на 74,7 %, p ≤ 0,001, до 246,6 ± 7,6; на 63,3 %, p ≤ 0,001, до 100,7 ± 8,8. Активность α-амилазы в изучаемых частях слепой кишки изменятся несущественно. Во второй фазе молочного питания поросят активность ЩФ в тканях слепой кишки резко снижается соответственно на 71,4 %, p ≤ 0,001, до 79,7 ± 2,9; на 61,6 %, p ≤ 0,001, до 96,9 ± 3,7; на 62,4 %, p ≤ 0,001, до 72,8 ± 2,6. Активность КФ, наоборот, в тканях всех трех частей слепой кишки значительно увеличивается: соответственно в 2,8 раза, p ≤ 0,001, до 27,4 ± 2,1; в 3,4 раза, p ≤ 0,001, до 17,1 ± 2,2; в 3,4 раза, p ≤ 0,001, до 16,4 ± 2,5.
Таким образом, можно заключить, что во второй фазе молочного питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях изучаемых частей слепой кишки у двадцатиодносуточных поросят процессы трансаминирования аминокислот с участием АлАТ и аАсАТ остаются на уровне первой молочной фазы, а скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту уменьшается. В течение второй молочной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы не изменяется, сохраняется на уровне предыдущей фазы. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатаз по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки, снижается, а с участием кислой фосфатазы – значительно увеличивается.
В третьей фазе молочного питания поросят, с 22- по 28-суточный возраст, значительно увеличивается объем поступающего химуса в слепую кишку. В условиях изменения количества и состава поступающего химуса в слепую кишку у четырехнедельных поросят фазные возрастные изменения уровней АлАТ и АсАТ в тканях кишки несущественные. Активность ГГТ значительно увеличивается: в проксимальной фазе – в 4,2 раза, p ≤ 0,001, до 258,8 ± 6,8; в медиальной – в 3,8 раза, p ≤ 0,001, до 236,5 ± 5,9; в дистальной – в 1,7 раза, p ≤ 0,001, до 171,4 ± 7,2. Уровень α-амилазы в третьей фазе молочного питания поросят существенно падает в тканях всех частей слепой кишки: соответственно на 49,4 %, p ≤ 0,001, до 0,161 ± 0,016; на 53,7 %, p ≤ 0,001, до 0,127 ± 0,17; на 54,15 %, p ≤ 0,001, до 0,135 ± 0,008. Активность ЩФ продолжает уменьшаться: в проксимальной фазе – на 34,7 %, p ≤ 0,001, до 52,1 ± 1,9; в медиальной – на 57,5 %, p ≤ 0,001, до 41,2 ± 1,7; дистальной – на 46,3 %, p ≤ 0,001, до 39,1 ± 1,6. Активность КФ в тканях всех частей слепой кишки поросят сохраняется на относительно высоком уровне.
Таким образом, в третьей фазе молочного питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки у четырехнедельных поросят процессы трансаминирования аминокислот с участием АлАТ и АсАТ остаются на уровне второй молочной фазы, а скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту уменьшается. В течение третьей молочной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы значительно уменьшается. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатаз по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки снижается, а с участием кислой фосфатазы – сохраняется на прежнем высоком уровне.
Во второй переходной, молочно-дефинитивной фазах питания поросят, с 29- по 60-суточный возраст, когда поросят переводят на основной рацион с добавлением молочных продуктов и БВМД, существенно изменяется количество и качество поступающих компонентов с пищей в органы пищеварения. Формирующиеся пищевые функциональные системы изменяют структуру и функции пищеварительных органов, что выражается в изменении в их тканях активности ферментных систем, в том числе и исследуемых нами ферментов. У двухмесячных поросят фазные возрастные изменения активности АлАТ и АсАТ в тканях всех частей слепой кишки недостоверные. Активность ГГТ в течение этой фазы поросят продолжает увеличиваться: в проксимальной фазе – в 1,2 раза, p ≤ 0,01, до 313,7 ± 8,1, в медиальной – в 1,3 раза, p ≤ 0,001, до 299,8 ± 7,5; в дистальной – в 1,4 раза, p ≤ 0,001, до 247,9 ± 6,3. Активность α-амилазы в тканях всех изучаемых частей кишки сохраняется на уровне третьей фазы молочного питания. Уровень ЩФ в тканях всех изучаемых частей продолжает возрастать: соответственно в 2,3 раза, p ≤ 0,001, до 121,1 ± 4,8; в 1,8 раза, p ≤ 0,001, до 74,0 ± 4,72; в 1,3 раза, p ≤ 0,05, до 51,0 ± 2,9. Активность КФ в тканях всех изучаемых частей слепой кишки резко падает соответственно на 69,8 %, p ≤ 0,001, до 4,9 ± 0,13; на 67,4 %, p ≤ 0,001, до 5,1 ± 0,27; на 76,2 %, p ≤ 0,001, до 3,4 ± 0,16.
Таким образом, в молочно-дефинитивной фазе питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях всех частей слепой кишки у двухмесячных поросят процессы трансаминирования аминокислот с участием аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы остаются на уровне третьей молочной фазы, а скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту увеличивается. В течение молочно-дефинитивной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы значительно возрастает. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатаз по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки повышается, а с участием кислой фосфатазы – резко снижается.
В первой дефинитивной фазе питания поросят, с 60- по 120-суточный возраст, когда поросят переводят на основной рацион с добавлением БВМД, вновь существенно изменяется количество и качество поступающих компонентов с пищей в органы пищеварения. Формирующиеся пищевые функциональные системы приспосабливают структуру и функции пищеварительных органов к особенностям поступающего корма, что выражается изменением в их тканях активности ферментных систем, в том числе и исследуемых нами ферментов. У четырехмесячных поросят активность АлАТ в тканях слепой кишки по сравнению с предыдущей фазой значительно повышается: соответственно в 2,5 раза, p ≤ 0,001, до 33,7 ± 2,84; в 2,9 раза, p ≤ 0,001, до 40,9 ± 3,56; в 2,2 раза, p ≤ 0,001, до 27,4 ± 2,70. Фазные изменения активности АсАТ в тканях кишки недостоверные. Активность ГГТ в течение первой дефинитивной фазы питания поросят в тканях изучаемых частей существенно падает: соответственно на 82,9 %, p ≤ 0,001, до 53,5 ± 1,6; на 49,5 %, p ≤ 0,001, до 151,4 ± 6,4; на 64,8 %, p ≤ 0,001, до 87,4 ± 4,2. Активность α-амилазы в тканях всех частей слепой кишки сохраняется на уровне предыдущего возраста. Активность ЩФ в тканях всех частей слепой кишки продолжает повышаться: в проксимальной фазе – в 1,3 раза, p ≤ 0,01, до 154,9 ± 5,3; в медиальной – в 1,5 раза, p ≤ 0,01, до 111,8 ± 7,1; в дистальной – в 1,6 раза, p ≤ 0,001, до 82,9 ± 2,7. Активность КФ в тканях всех изучаемых частей слепой кишки с двухмесячного возраста поросят стабилизируется на низком уровне.
Таким образом, можно заключить, что в первой дефинитивной фазе питания раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях слепой кишки у четырехмесячных поросят процессы трансаминирования аминокислот с участием аланинаминотрансферазы значительно возрастают, а скорость переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту снижается. В течение первой дефинитивной фазы питания поросят скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы сохраняется на уровне молочно-дефинитивной фазы. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров с участием щелочной фосфатазы по сравнению с предыдущей фазой в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки продолжает возрастать, а с участием кислой фосфатазы – стабилизируется на низком уровне.
Во второй дефинитивной фазе питания поросят, с 120- по 180-суточный возраст, когда поросята находятся в откормочной группе, в рационе повышается доля мясо-костной муки. Возрастное изменение активности АлАТ, в эту фазу питания в тканях всех изучаемых частей кишки не существенное, остается на уровне первой дефинитивной фазы питания. Активности ферментов АсАТ, ГГТ и α-амилазы в тканях всех изучаемых частей слепой кишки существенно возрастают. Активность АсАТ повышается соответственно в 2,5 раза, p ≤ 0,001, до 38,3 ± 2,48; в 2,9 раза, p ≤ 0,001, до 38,2 ± 2,48; в 2,8 раза, p ≤ 0,001, до 44,1 ± 3,99. Активность ГГТ: в проксимальной фазе – в 4,1 раза, p ≤ 0,001, до 218,4 ± 6,6; в медиальной – в 1,3 раза, p ≤ 0,01до 196,7 ± 6,7; в дистальной – в 4,0 раза, p ≤ 0,001, до 352,5 ± 8,2. Активность α-амилазы: соответственно в 1,4 раза, p ≤ 0,01, до 0,322 ± 0,018; в 1,7 раза, p ≤ 0,01, до 0,278 ± 0,015; в 1,8 раза, p ≤ 0,001, до 0,421 ± 0,023. Активность ЩФ в тканях кишки с четырехмесячного возраста поросят стабилизируется на относительно высоком уровне.
Таким образом, во второй дефинитивной фазе питания поросят раннего постнатального периода системогенеза свиней, исходя из полученных данных, в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки у шестимесячных поросят интенсивность белкового обмена существенно повышается из-за увеличения активности процессов трансаминирования аминокислот с участием аспартатаминотрансферазы и вследствие возрастания скорости переноса g-глутамиловой группы от одного пептида на другой пептид или на аминокислоту. У поросят второй дефинитивной фазы питания скорость амилолитических процессов с участием α-амилазы намного выше, чем у поросят первой дефинитивной фазы. Интенсивность обмена ортофосфорных моноэфиров в тканях проксимальной, медиальной и дистальной частей слепой кишки с участием щелочной фосфатаз стабилизируется на высоком уровне с четырехмесячного, а с участием кислой фосфатазы – на низком уровне с двухмесячного возраста.
Обсуждение и выводы (Discussion and Conclusion)
Таким образом, анализ полученных результатов исследований свидетельствует, что наиболее интенсивные возрастные изменения обменных процессов в тканях слепой кишки у поросят обнаруживаются между молозивно-молочной и первой молочной, между первой и второй молочной, между третьей молочной и молочно-дефинитивной, а также между первой и второй дефинитивной фазами. Судя по срокам стабилизации исследуемых ферментных систем, завершение структурно-химического формирования тканей слепой кишки у растущих поросят происходит в разных фазах питания. Активность АлАТ в тканях проксимальной и дистальной частей стабилизируется с первой дефинитивной фазы, а в тканях медиальной части она не выявляется. Активность АсАТ, ГГТ и α-амилазы в тканях кишки в течение изучаемого раннего постнатального системогенеза не стабилизируется. Активность ЩФ и КФ в тканях этой кишки стабилизируется с первой дефинитвной фазы. Таким образом, судя по стабилизации активности исследуемых ферментов, структурно-химическое формирование тканей слепой кишки не завершается.
Обобщение характеристик скорости обменных процессов в тканях слепой кишки у растущих поросят позволяет утверждать, что в тканях каждой части кишки отдельные обменные процессы проявляются неравномерно, с разной интенсивностью и последовательностью в зависимости от фазы питания и возраста поросенка. Фазные повышения и снижения интенсивности обменных процессов в тканях в разных частях слепой кишки у поросят, по-видимому, отражают асинхронность их постнатального формирования и включения динамически образующихся пищевых функциональных систем, конечной целью которых является регулирование синтеза органических структур тканей органов пищеварения, обеспечивающих переваривание поступающего корма и всасывание в его компонентов.
Данные согласуются с принципом избирательности созревания отдельных звеньев функциональных систем в соответствии с экологическими особенностями животных [1, с. 164; 2, с. 1; 3, с. 2169].
1. Kreyk A. I. Klyuchevaya ideya teorii funkcional'nyh sistem P. K. Anohina // Materialy i metody innovacionnyh issledovaniy i razrabotok: sbornik mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Chelyabinsk, 2016. S. 164–166.
2. Sudakov K. V. Razvitie teorii funkcional'nyh sistem v nauchnoy shkole P. K. Anohina // Vestnik Mezhdunarodnoy akademii nauk. Russkaya sekciya. 2011. № 1. S. 1–5.
3. Chereshnev V. A., Yushkov B. G., Chereshneva M. V. Immunnaya sistema s pozicii teorii funkcional'nyh sistem P. K. Anohina // Materialy XXIII s'ezda Fiziologicheskogo obschestva im. I. P. Pavlova s mezhdunarodnym uchastiem. Voronezh, 2017. S. 2169–2170.
4. Ignat'ev N. G., Terent'eva M. G. Gamma-glutamiltransferaza v tkanyah dvenadcatiperstnoy kishki u krol'chat // Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2016. № 2 (34). S. 101–105.
5. Ignat'ev N. G., Terent'eva M. G. Aktivnost' gamma-glutamiltransferazy v tkanyah zheludka u porosyat // Agrarnyy vestnik Urala. 2011. № 9 (88). S. 12–13.
6. Manohin A. A., Reznichenko L. V., Karaychencev V. N. Vliyanie vitaminno-fermentnyh preparatov na fiziologicheskoe sostoyanie porosyat // Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy mediciny im. N. E. Baumana. 2017. T. 232. № 4. S. 108–112.
7. Terent'eva M. G. Aminotransferazy i fosfatazy pryamoy kishki u raznovozrastnyh porosyat // Agrarnyy vestnik Urala. 2010. № 5 (71). S. 67–68.
8. Terent'eva M. G., Ivanova N. N. Vozrastnye izmeneniya aktivnosti transferaz v tkanyah tonkogo kishechnika u krolikov // Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy mediciny im. N. E. Baumana. 2018. T. 234. № 2. S. 195–201.
9. Fisinin V. I., Egorov I. A., Vertiprahov V. G., Grozina A. A., Lenkova T. N., Manukyan V. A., Egorova T. A. Aktivnost' pischevaritel'nyh fermentov v duodenal'nom himuse i plazme krovi u ishodnyh liniy i gibridov myasnyh kur pri ispol'zovanii biologicheski aktivnyh dobavok v racione // Sel'skohozyaystvennaya biologiya. 2017. T. 52. № 6. S. 1226–1233. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.6.1226 rus.
10. Terentyeva M. G., Ivanova R. N., Larionov G. A., Alekseev I. A., Semenov V. G. Phase Changes of Enzyme Activity in Hind Gut Tissues of Piglets // Advances in Engineering Research. International Conference on Smart Solutions for Agriculture (Agro-SMART 2018). Tyumen, 2018. Rp. 723–730. DOI: 10.2991/agrosmart-18.2018.135.
11. Chamberlin W. D., Middleton J. R., Spain J. N., Johnson G. C., Ellersieck M. R., Pithua P. Subclinical hypocalcemia, plasma biochemical parameters, lipid metabolism, postpartum disease, and fertility in postparturient dairy cows // Journal of Dairy Science. 2013. Vol. 96. Iss. 11. Pr. 7002–7011. DOI: 10.3168/jds.2013-6901
12. Fawley J., Gourlay D. M. Intestinal alkaline phosphatase: a summary of its role in clinical disease // Journal of Surgical Research. 2016. Vol. 202. Iss. 1. Pp. 225–234. DOI: 10.1016/j.jss.2015.12.008.
13. Bilski J., Mazur-Bialy A., Wojcik D., Zahradnik-Bilska J., Brzozowski B., Magierowski M., Mach T., Magierowska K., Brzozowski T. The Role of Intestinal Alkaline Phosphatase in Inflammatory Disorders of Gastrointestinal Tract // Mediators of Inflammation. 2017. Vol. 2017. Pp. 1–9. DOI: 10.1155/2017/9074601.
14. Schwartz-Zimmermann H. E., Fruhmann P., Dänicke S., Wiesenberger G., Caha S., Weber J. Metabolism of Deoxynivalenol, Deepoxy-Deoxynivalenol in Broiler Chickens, Pullets, Roosters and Turkeys // Toxins. 2015. Vol. 7. Iss. 11. Pp 4706–4729. DOI: 10.3390/toxins7114706.
15. Mardaryev A. N., Mardaryeva N. V., Larionov G. A., Gordova V. S. Dynamics of Cbx7 Expression in the Epidermis after Wounding of the Skin // Russian Journal of Physiology. 2019. No. 4. Pp. 456–464. DOI: 10.1134/S0869813919040034.
16. Ignat'ev N. G. Fazy rannego postnatal'nogo perioda ontogeneza u sviney // Uchenye zapiski Kazanskoy gosudarstvennoy akademii veterinarnoy mediciny im. N. E. Baumana. 2015. T. 224. S. 83–86.
17. Larionov G. A., Checheneshkina O. Yu., Mardar'eva N. V., Schipcova N. V. Meropriyatiya po uluchsheniyu mikrobiologicheskoy bezopasnosti moloka korov // Rossiyskiy zhurnal «Problemy veterinarnoy sanitarii, gigieny i ekologii». 2019. № 1 (29). S. 44–49. DOI: 10.25725/vet.san.hyg.ecol.201901007.
18. Gigiena soderzhaniya zhivotnyh: uchebnik / A. F. Kuznecov, V. G. Tyurin, V. G. Semenov, V. G. Sofronov ; pod red. A. F. Kuznecova. SPb.: Lan', 2017. 380 s.
19. Pravila provedeniya rabot s ispol'zovaniem eksperimental'nyh zhivotnyh: prilozhenie k prikazu Ministerstva zdravoohraneniya SSSR № 775 ot 12.03.1977 [Elektronnyy resurs] // Konsorcium Kodeks: elektronnyy fond pravovoy i normativno-tehnicheskoy dokumentacii. URL: http://docs.cntd.ru/document/456016716 (data obrascheniya: 23.03.2020).
