CC BY
51
УДК 577.1:636.1:636.3
Федець О.М., к.с.-г.н., доцент (olehfedets@yahoo. com) ® Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологт
iмет С.З.Гжицького
ГЛУТАТ1ОНТРАНСФЕРАЗА, ГЛУТАТ1ОНРЕДУКТАЗА ТА
ГЛУТАТ1ОНПЕРОКСИДАЗА СЛШО1 КИШКИ I ПЕЧ1НКИ
КОНЯ ТА В1ВЦ1
До^джено концентрацт глутатюну та актиетсть ензимiе. Концентращя глутатюну i актиетсть глутатюнтрансферази еища у печтщ, а глутатюнредуктази у слизоет оболонщ слтог кишки коня. Показники у печшщ eieц еищi тж у коня.
Ключовi слова: глутатюн, глутатюнтрансфераза,
глутатюнредуктаза, глутатюнпероксидаза, юнь, еiеця, слта кишка, печтка.
Вступ. Ця робота е продовженням попередшх публжацш [1, 2, 3, 4], в яких представлен результати дослщжень в слизовш оболонщ слшо! кишки та в печшщ тварин концентраци глутатюну (GSH) i активност глутатюнтрансферази (GST, КФ 2.5.1.18; ЯХ:глутатюн R-трансфераза), глутатiонредуктази (GR, КФ 1.6.4.2.; NAD(P)H:окиснений глутатiон оксидоредуктаза) та глутатiонпероксидази (GPx, КФ 1.11.1.9.; глутатiон:перекис водню оксидоредуктаза).
GST вщносять до ензимiв бютрансформаци, якi впливають на фармакологiчну та токсиколопчну дiю лiкiв та шших ксенобiотикiв. В людськiй фармакологи та токсикологи детальному дослщженню цих ензимiв придiляеться велика увага. Останнiм часом отримано багато даних про бютрансформацш ксенобютиюв у лабораторних тварин i людини. Проте вiдомостi у сшьськогосподарських тварин ще недостатнi. Важливiсть дослщження у них процесiв бютрансформаци зростае не лише через постшний вплив промислових i сiльськогосподарських забруднюючих речовин, а також через часте використання фармаколопчно-активних речовин. Бютрансформащя у продуктивних видiв тварин мае значення не лише для ветеринарно! фармакотерапи i токсикологи, а також i для здоров'я людини [13]. GSH, GPx та GR е найбшьш важливi кл^инш антиоксиданти та вiдiграють велику роль у захистi клiтини вщ оксидативного стресу спричиненого активними формами кисню. Зростання активностi антиоксидантних ензимiв може репрезентувати адаптативнi змiни проти потенцшного пошкодження тканин та свщчить про !х здатнiсть знешкоджувати надлишковi активнi форми кисню [7]. Мiжвидовi порiвняння ензиматично! активностi, отриманi в рiзних мiсцях або в тварин рiзного вiку та статi, можуть суттево вiдрiзнятись. Очевидно причина полягае в мшливостк 1) тварин, яких використовують (порода, вiк, стать, кастращя, дiета
® Федець О.М., 2010
349
та ш), 2) Mei^iB тдготовки субкл^инних фракщях, 3) анал^ичних методiв дослiджeнь [13].
Тому дослщження "глутатюнових" eнзимiв у тканинах сшьськогосподарських тварин е актуальне. В лiтeратурi е данi дослiджeнь у кролiв, овець, свиней i худоби, але майже зовам вiдсутня шформащя про коней. Метою дано! роботи було дослщити концeнтрацiю GSH та активност eнзимiв у коня i вiвцi.
Матер1ал i методи. Слша кишка та пeчiнка були вдабраш при забо! коней вiком 8-12 роюв та баранiв 1-1,5-рiчного вжу в пeрiод з грудня до квггая. Пiдготовка матeрiалу описана рашше [1, 2]. Визначались концeнтрацiя GSH [5] i бiлка [9], та активнють GST [8], GR [6] i GPx [11].
При гомогешзаци слизово! оболонки слшо! кишки вiвцi була отримана густа однорiдна маса. При !! цeнтрифугуваннi не вщдшялась надосадова рiдина, яка нeобхiдна для визначення дослiджуваних парамeтрiв. При бшьшому розвeдeннi розчином для гомогешзаци концентращя GSH та активностi eнзимiв визначити не можливо (подiбнe було при визначенш концентраци GSH у слизовш оболонцi слшо! кишки худоби [4]). Тому тут не представлеш результати дослщжень слшо! кишки вiвцi.
Результати дослщження. У слшш кишцi коня концентращя GSH, при вираженш в нмоль/мг бшка, майже в 6 разiв менша нiж у печшщ, а при виражeннi в мкмоль/г тканини - в 12 разiв. У слшш кишщ свинi [3] цей показник такий як i у коня, а у кроля вдвiчi вищий [2]. Порiвняно з конем у вiвцi вмiст ще! сполуки у печшщ вдвiчi вищий. Цей показник (8,737 мкмоль/г тканини) узгоджуеться з даними л^ератури 10,88 мкмоль/г тканини [7] i 2,961 мг/г тканини (це 11,25 мкмоль/г тканини) [14].
Таблиця 1.
Концентращя GSH та актившсть GST, GR i GPx у слизовш оболонщ слшоУ
кишки коня та в печшщ коня i Bieui (M±m, n=3-5).
Показники Слша кишка коня Печшка
кшь в1вця
GSH, нмоль/мг бшка 9,184±0,927 Р1<0,001 53,60±2,404 Р2<0,01 134,0±12,11
GSH, мкмоль/г тканини 0,325±0,031 Р1<0,001 4,041±0,175 Р2<0,01 8,737±0,692
GST, нмоль/хвхмг бшка 37,90±6,374 Р1<0,01 653,8±119,2 Р2<0,01 1965±243
GR, нмоль NADPH/хвхмг бшка 28,55±4,077 Р1<0,02 11,52±1,776 Р2<0,001 33,99±1,394
GPx, нмоль GSH/хвхмг бшка 4,374±0,865 Р1>0,05 7,655±1,155 Р2<0,001 33,50±2,275
Р1 - статистична вфопдшсть слшо! кишки коня поршняно з печшкою коня;
Р2 - статистична вфопдшсть печшки коня поршняно з печшкою в1вц1.
Актившсть GST в слшш кишщ коня аж у 17 разiв менша шж у його печшщ. Порiвняно з конем у вiвцi цей показник втричi вищий i становить 1,965 мкмоль/хвхмг бiлка. Така активнiсть узгоджуеться з л^ературними даними 1,691 [14], 1,4 [13] 1,158 [12] мкмоль/хв мг бшка, у кози 1,5 [13] мкмоль/хвхмг бшка. В лiтeратурi немае даних активност GST у слшш кишщ коня. Тому для порiвняння наведу отримаш мною показники у шших видiв тварин: кршь 112350
159 [1], худоба 21,99 [4], свиня 17,25 [3], мкмоль/хвхмг бшка. Тобто, в порядку спадання, коня можна поставити тсля кроля, але перед свинею i худобою. У слшш кишщ коня i кроля проходять важливi процеси травлення. Можливо тому тут i потрiбна вища активнiсть GST. Адже згiдно даних окремих дослiдникiв бютрансформащя ксенобiотикiв вiдбуваeться не лише у печшковш тканинi, зокрема вона може проходити у слизовш оболонцi травного каналу [15].
GST GPx GR GST GPx GR
а) ^ ^ б)
Рис. 1. Актившсть GST, GPx та GR: а) у слизовш оболонщ слшо!' кишки та печшщ коня; б) у печшщ коня та в1вц1.
Рiзниця в активностi GPx в печшщ та у слизовш оболонщ слшо! кишки коня статистично не вiрогiдна. Таке було i у худоби [4]. У печшщ вiвцi актившсть ензиму у 4 рази вища, шж у коня. Згiдно л^ературних даних цей показник у вiвцi становить 24,0±8,7 [16] i 18,71 [7] нмоль NADPH/хвхмг бiлка, що узгоджуеться з отриманими експериментальними даними. Проте е цифри якi важко проаналiзувати, бо автори використали перерахунок на грам тканини: 126 [10], 270 (10-тижневий вк) [17] i 410 (5-тижневий вiк) [17] нмоль NADPH/хвхг тканини. У коня виявилась найнижча активнiсть GPx як у слшш кишщ, так i у печшщ. Можливо це особливост обмшу речовин в його органiзмi, що залежить вiд типу годiвлi. Для прикладу, найвища активнiсть GPx у печшщ свиш, яка з кормом може отримувати велику кшьккть гiдропероксидiв, якi треба знешкоджувати, зокрема за участю GPx.
Активнiсть GR в слшш кишщ коня виявилась вдвiчi вищою нiж у печiнцi. Таке спостер^алось також у свинi [3] i худоби [4], але не було тако! рiзкоl вiдмiнностi у кроля [2]. У печшщ вiвцi актившсть цього ензиму порiвняно з конем втричi вища, так як i GST та GPx. Найнижча актившсть ензиму у печшщ можливо пов'язана iз низькою активнiсть GPx, тобто немае потреби вщновлювати глутатюн якщо вiн не окислюеться.
Оскшьки постiйно тривае процес розроблення нових з'еднань, як використовують як лжи, добрива, пестициди та ш, то необхщно вивчати дiю кожно! хiмiчноl речовини. Це проводять на лабораторних тваринах (щур та миша) i в умовах in vitro тому, що всебiчнi випробування токсичностi не можна виконати на домашшх i свiйських тваринах та на людиш, з очевидних економiчних та етичних причин. При дослiдженнi, в умовах in vitro, ензиматичних реакцш в 11 видiв тварин, дослiдники спробували
351
екстраполювати шформащю, отриману в одного виду тварин до шшого. Було встановлено, що основною проблемою при цьому е мiжвидовi Bapia^i". Тому одна з основних щлей полягае в оцiнцi причин мiжвидовоi вiдмiнностi в спpийнятливостi до отруйних речовин, щоб в кшцевому пiдсумку, на основi дослiджень на лабораторних тваринах, прогнозувати реакщю людини та iнших видiв на новi хiмiчнi речовини. Чим бiльше ми знаемо про долю хiмiчних речовини в одного виду i можливост iншого виду для виконання певних видiв метaболiчних pеaкцiй, тим бшьш точною буде наша оцiнкa прогнозування метaболiчноi долi i кшцево" токсичност хiмiчних сполук для видiв що тддаються ризику [15]. Отже, представлеш результати дослiджень необхiднi для передбачення перетворень таких сполук в сшьськогосподарських тварин.
Висновки. 1. Концентpaцiя GSH та активнють GST у печшщ коня вища, нiж у слшш кишцi. 2. Активнiсть GR у печшщ коня менша, нiж у слшш кишцi. 3. Концентpaцiя GSH i aктивнiсть GST, GR та GPx у печшщ вiвцi вищi нiж у коня.
Л1тература
1. Федець О.М. НауквгснЛНУВМтаБТ, 2008. - т.10,№°2(37),Ч.2. - С. 297-301.
2. Федець О.М. Наук.е1сн.ЛНУВМтаБТ, 2008. - т.10№з(з8),Ч.2. - С. 226-231.
3. Федець О.М. Наук.е1сн.ЛНУВМтаБТ, 2009. - т.11,№2(41),Ч.2. - С. 301-304.
4. Федець О.М. Наук.е1сн.ЛНУВМтаБТ, 2009. - т.11,№°3(42),Ч.2. - С. 182-185.
5. Beutler E. et al. J.Lab.&Clin.Med., 1963. - V.61, N.5. - P. 882-888.
6. Carlberg I., Mannervik B., J.Biol.Chem., 1975. - V.250, N.14. - P. 5475-5480.
7. Deger Ye. et al. Turk.Parazit.Derg., 2008. - V.32, N.1. - P. 23-26.
8. Habig W.H. et al. J.Biol.Chem., 1974. - V.249. - P. 7130-7139.
9. Lowry O.H. et al. J.Biol.Chem., 1951. - V.193, N.1 - P. 265-275.
10. Oh S.-H. et al. J.Anim.Sci, 1976. - V.42. - P. 984-992.
11. Pirie A. Biochem.J., 1965. - V.96. - P. 244-253.
12. Smith G S. et al. J.Anim.Sci, 1984. - V.58, N.2. - P. 386-395.
13. Szotakova B. et al. Res. Vet.Sc., 2004. - V.76. - P. 43-51.
14. Swick R A. et al. J.Anim.Sci, 1983. - V.56. - P. 887-894.
15. Watkins III J.B., Klaassen C.D. J.Anim.Sci, 1986. - V.63. - P. 933-942.
16. WhangerP.D. et al. J.Nutr., 1977. - V.107. - P. 1298-1307.
17. White C.L. et al. J.Anim.Sci, 1989. - V.67. - P. 803-809.
Summary Fedets О.М.
GLUTATHIONE TRANSFERASE, GLUTATHIONE REDUCTASE AND GLUTATHIONE PEROXIDASE OF CAECUM AND LIVER OF HORSE AND
SHEEP
The content of glutathione and the activity of enzymes have been investigated. The content of glutathione and the activity of glutathione transferase are higher in the liver, but the activity of glutathione reductase is higher in mucosa of caecum of horse. The data in sheep liver are higher than those of the horse.
Стаття надшшла до редакцИ 16.04.2010
352
