Содержание к диссертации
Введение
1. Роль каротиноидов как биологически активных веществ, в изменении кормового статуса сельскохозяйственных животных и птицы 8
1.1. Особенности строения каротиноидов и их функции в живых организмах 8
1.2. Краткая характеристика промышленных препаратов каротиноидов и направления их использования 14
1.3. Биохимические особенности плодов тыквы как кормового сырья 19
1.4. Растительное сырье как источник ксантофиллов 24
2. Схема, объекты и методы исследований 33
2.1. Схема проведения исследований 33
2.2. Краткая характеристика объектов исследования 33
2.3. Методы исследования биохимического состава растительного сырья и продуктов его переработки 36
2.3.1. Собственные методы 39
2.4. Методики проведения медико-биологической оценки кормовых добавок 41
2.4.1. Методы интегральной оценки влияния каротиноидосодержащих добавок на животных 47
3. Исследования каротиноидного состава различных сортов плодов тыквы в период вегетации и хранения 48
3.1. Особенности биохимического состава различных сортов тыквы и содержания в них каротинов 48
3.2. Каротиноидный составы плодов тыквы 50
3.3. Особенности каротиноидного состава коры тыквы разных сортов ... 52
3.4. Фракционный состав каротиноидов мякоти плодов тыквы 54
3.5. Каротиноидный состав плаценты тыквы 57
4. Изучение технологических особенностей консервирования плодов тыквы сорта Витаминная 60
4.1. Химическое консервирование 61
4.2. Биологическое консервирование 65
4.3. Комбинированное консервирование 69
4.4. Технологическая схема производства тыквенной пасты 72
5. Влияние вида растительного сырья кормового назначения на его биохимический состав 75
5.1 Биохимические особенности протеинового зеленого концентрата из сока люцерны 75
5.2. Биохимический состав гибридов зерна кукурузы 77
5.3. Изменение содержания каротиноидов в томатах в процессе хранения 80
5.4. Выделение и идентификация каротиноидов цветков календулы 84
5.5. Принципиальная технологическая схема получения кормовых добавок из исследуемого сырья 85
6. Биологическая оценка кормовых растительных ка роти ной ных добавок в опытах на белых лабораторных мышах 88
6.1. Накопление витамина А и каротина в тканях белых мышей 89
6.2. Влияние каротиноидов на некоторые биохимические показатели крови у белых лабораторных мышей 91
6.3. Влияние каротиноидных добавок на рост и репродукцию белых лабораторных мышей 101
7. Биологическая оценка растительных каротиноидных добавок и их влияние на промышленную продуктивность кур-нссушек . 105
7.1. Содержание витамина А и каротина в тканях и яйце кур-несушек 106
7.2. Влияние каротиноидосодержащих добавок на некоторые биохимические показатели сыворотки крови 112
7.3. Влияние каротиноидных добавок на продуктивность кур несушек и качество получаемой продукции 121
7.4. Экономическая оценка результатов исследования 122
Выводы 125
Практические предложения 127
Список использованной литературы 128
Приложения 142
- Особенности строения каротиноидов и их функции в живых организмах
- Методы исследования биохимического состава растительного сырья и продуктов его переработки
- Особенности каротиноидного состава коры тыквы разных сортов
- Технологическая схема производства тыквенной пасты
Введение к работе
Актуальность исследований. Интенсификация сельскохозяйственного производства предусматривает перевод животноводства на промышленную основу, что связано, со значительной изоляцией животных от природной среды, что в свою очередь требует полноценного кормления, сбалансированного по всем питательным и биологически активным веществам. В результате снижается продуктивность животных, качество продукции и ее технологические свойства при переработке. Один из путей решения этой проблемы повышения, что зависит от факторов, снижающих потери питательных и биологически активных компонентов в процессе заготовки и хранения. Это определяется технологиями, применяемыми при переработки сырья нарушения технологических режимов, что очень часто случается из-за недостатка научно подтвержденной информации, и приводит к ухудшению качества продуктов, и снижению их положительного влияния на организм животных.
Особенно велики потери питательных веществ при консервировании тыквы. В процессе консервирования и хранения тыквы в первую очередь происходят большие потери витаминов. Недостаток же витаминов в рационе приводит к снижению продуктивности, увеличению затрат на корма, снижению иммунитета [Вальдман, 1977]. Только оптимальная обеспеченность витаминами позволяет поддержать высокую продуктивность животных и птицы и ее воспроизводительные качества. Это требует введение в корма гарантированных витаминных добавок. [Хенинг, 1976].
Из витаминов наиболее ценными являются жирорастворимые в том числе и предшественники витамина А каротин. Достичь необходимого биохимически оптимизированного витаминного и провитамин ного баланса только лишь за счет введения в рацион синтетических витаминов, невозможно. Это в первую очередь связано с узким ассортиментом коммерческих витаминных добавок, высокой их стоимостью, и сомнительностью с точки зрения экологической безопасности, [Емелина с соавт., 1970, Околелова, 1996]. поэтому современное сельское хозяйство должно максимально сократить применение синтетических и неприродных добавок. Решить эту проблему можно только увеличивая опору на натуральные источники витаминов. В настоящее время для этих целей наибольшее распространение получили: тыква, люцерна, календула и кукуруза.
Цель и задачи исследований. Целью работы является биохимический анализ растительного каротинсодержащего сырья и его биологическая оценка на животных. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: исследовать каротиноидный состав различных сортов плодов тыквы в период вегетации и хранения; изучить технологические особенности консервирования плодов тыквы сорта Витаминная; оценить влияния вида растительного сырья кормового назначения на его биохимический состав; провести биологическую оценку кормовых растительных каротино-идньгх добавок в опытах на белых лабораторных мышах; изучить Биологическое влияние растительных каротиноидных добавок на промышленную продуктивность кур-несушек.
Научная новизна. Впервые проведена идентификация и количественная оценка каротиноидного состава плодов тыквы сортов Витаминная, Мускатная, Лазурная и Дачная в период вегетации и хранения. Усовершенствованы методы консервирования тыквенной пасты с использованием биологических и химических консервантов, а также их комбинаций. Впервые проведена количественная оценка состава каротиноидов у 10 районированных в Краснодарском крае гибридов кукурузы. Впервые проведена комплексная оценка влияния растительных каротиноидосодержащих добавок на рост, развитие и некоторые биохимические показатели белых лабораторных мышей. Впервые проведена комплексная оценка влияния каротиноидосодержащих добавок на развитие, продуктивность и некоторые биохимические показатели кур-несушек и изучено их влияние содержание витамина А и каротина в тканях и яйце птицы.
Практическая значимость. Рекомендовано для повышения эффективности использования в переработке плодов тыквы учитывать особенности накопления каротина в плодах тыквы в зависимости от сорта и фазы вегетации и дополнительно использовать у сорта Витаминная плаценту, а у сорта Мускатная — плаценту и кору. Разработан способ консервирования плодов тыквы с использованием культур микроорганизмов и химических консервантов. Рекомендовано использовать при изготовлении комбикормов растительных добавок: тыквенный порошок, кукурузный глютен, ПЗК из люцерны и биомассу цветков календулы для увеличения уровня и качества продукции за счет улучшения витаминного состава яиц и тушек кур-несушек при более высокой резистентности птицы.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: научной конференции по итогам 2003 года (Краснодар, КГАУ 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Биотехнология 2003» (22-26 сентября 2003 г. Сочи); Конференции по итогам 2004 года (Краснодар, КГАУ 2005); На научной конференции преподавателей и сотрудников экологического факультета (Краснодар, 2004); научной конференции факультета перерабатывающих технологий (март 2005 г.).
Публикации, По теме проведенных исследований опубликовано 8 работ и получено 1 решение о выдаче патента РФ на изобретения.
1. Роль каротиноидов как биологически активных веществ, в изменении кормового статуса сельскохозяйственных животных
Особенности строения каротиноидов и их функции в живых организмах
Каротиноиды представляют собой наиболее многочисленную и широко распространенную группу пигментов, которые входят в состав клеток микроорганизмов, высших растений и водорослей, а также животных и человека [Гудвин, 1954; Карнаухов, 1973; Феофилова, 1974; Liaaen-Jensen, 1978; Goodwin, 1980, 1984]. Впервые множественность каротиноидов была установлена Цветом, используя метод хроматографии, он определил каротины и ксантофиллы [Цвет, 1910; Tswett, 1911], до сих пор эти пигменты служат объектом разносторонних исследований.
Наибольшие успехи достигнуты в области изучения структуры и химии каротиноидов. Так количество каротиноидов с установленной структурой, увеличилось примерно с 50 [Гудвин, 1954] до 600 [Goodwin, 1980, 1984] Однако и до сих пор понимание функций каротиноидов в живых клетках представляет собой разительный контраст по сравнению с глубиной знаний об их химии и структуре. Это означает, что существуют такие особенности соединений класса каротиноидов, которые, будучи не принятыми, во внимание, препятствуют созданию стройной и ясной теории их функционирования в клетках. Выявление этих особенностей каротиноидов, по-видимому, является необходимым этапом изучения их функций [Карнаухов, 1986].
По химической природе каротиноиды относятся к классу терпенои-дов, включающих также эфирные масла, фитогормоны, стероиды, сердечные гликозиды, жирорастворимые витамины. Их углеводородная структура состоит из цепи двух или более изопренов (С5-углеводородов). Каротиноиды относятся к тетратерпенам и состоят из длинных ветвящихся углеводородных цепей, содержащих несколько сопряженных двойных связей, заканчивающихся на одном (g-каротин) или обоих концах (Р-каротин) вающихся на одном (g-каротин) или обоих концах (р-каротин) кольцевой циклической структурой КОНОНОВЫМ кольцом.
Длинная цепь сопряженных двойных связей образует хромофор всех каротиноидов, что позволяет отнести их к природным пигментам. Человеческому глазу каротиноиды с 7-15 конъюгированными двойными связями видятся в цвете от желтого до красного. Их хромофорные р-электронные системы находятся также под влиянием других дополнительных двойных связей и различных функциональных групп (например, карбонильной, эпокси-группы и др.), которые также оказывают влияние на поглощение волн света определенных длин и, как следствие, на цвет молекул.
В зависимости от степени поглощения каротиноиды разделяются на две группы: каротины и ксантофиллы. Все незамещенные.каротиноиды — каротины. Они не содержат атомов кислорода, являются чистыми углеводородами и обычно имеют оранжевый цвет. Наиболее известный представитель этой группы р-каротин. Каротиноиды, окрашенные в цвета от желтого до красного характеризуются наличием кислородосодержащих функциональных групп и называются ксантофиллами. Продукты распада дифференцируются как апо -, секо - и наркокаротиноиды. Благодаря многочисленным двойным связям, обычно циклического окончания молекул и наличия асси-метричных атомов углерода каротиноиды имеют разнообразные конфигурации и стереоизомеры с различными химическими и физическими свойствами. Большинство каротиноидов имеют цис- и трансгеометрические изомеры. Эти различия между молекулами одной и той же формулы оказывают заметное влияние на физические свойства и на эффективность каротиноидов как пигментов [Никитюк, 1974].
К общим химическим свойствам каротиноидов можно отнести их нерастворимость в воде и хорошую растворимость во многих органических растворителях (хлороформе, бензоле, гексане, петролейном эфире, четырех-хлористом водороде и др.). Растворы каротиноидов в органических растворителях при спектрофотометрических исследованиях дают характерные по лосы поглощения в основном в видимой области спектра, а стереоизомеры показывают их также и в ультрафиолетовой области, что является наиболее точным показателем, используемым при их идентификации [Goodwin T.W., 1984].
Характерной особенностью каротиноидов является способность избирательно абсорбироваться на минеральных и некоторых органических абсорбентах, что позволяет разделять их при помощи методов хроматографирова-ния [Сакодынский К.И. и др., 1993; Гейсс Ф., 1999].
Каротиноиды характеризуются высокой лабильностью — они весьма чувствительны к воздействию солнечного света, кислорода воздуха, нагреванию, воздействию кислот и щелочей. Под воздействием этих неблагоприятных факторов они окисляются и разрушаются. Входя в состав различных природных комплексов (например, протеиновых), они проявляют большую стабильность.
Распространение и разнообразие каротиноидов в природе обуславливается как способностью организмов к их биосинтезу, так и способностью их абсорбировать и метаболизировать. Каротиноидные композиции у различных видов живых организмов не только отличаются по количественному содержанию, но и различны по качественному составу. [Карнаухов, 1986].
В природе каротиноиды могут находиться в различных состояниях: в свободном виде они чаще встречаются в пластидах растений [Бажанова Н.В. и др., 1964], мышечной ткани рыб [Микулин А.Е., 1998], яйцах птиц, в виде эфиров жирных кислот — в хроматофорах и эпидермальных структурах растений, в форме каротин-протеинов — в эпидермальных тканях животных и т. д. [James Allen 01son,1989].
В растительных тканях каротиноиды локализуются в пластидах и их фундаментальное значение связанно с процессом фотосинтеза. Как светопо-глатители каротиноиды вместе с хлорофиллом играют ключевую роль в энергетическом метаболизме высших растений: поглощая свет, они трансформируют захваченную световую энергию в реакционные центры пигмен тов, где она преобразуется в электрическую, а затем и в химическую в форме АТФ (пигменты растений или рубин).
Животные не могут синтезировать каротиноиды de novo, их поступление зависит только от источников питания. Усвоение каротиноидов, как и других липидов, происходит в дуоденальной области тонкого кишечника. Под влиянием желудочно-кишечной среды (например, кислотности желудочного сока), наличия специфических рецепторов протеинов, каротиноиды могут разрушаться окислителями или энзимами или метаболизировать, как, например р-каротин в витамин А в слизистой [James Allen Olson, 1988].
Методы исследования биохимического состава растительного сырья и продуктов его переработки
Нами была существенно модифицирована методика идентификации и количественного определения фракций каротиноидов.
Экстракция каротиноидов из растительного сырья. Пробу заливаем петролейным эфиром (40-70С температура кипения) 80мл и ставим в встря-хиватель (ротатор лабораторный 358 S) на 30 минут. Полученный раствор сливаем через бумажный фильтр в отдельную колбу, далее пробу снова заливаем петролейным эфиром и повторяем вышеуказанную операцию до приобретения пробой светлого цвета, что является признаком полной экстракции каротиноидов. В полученном экстракте для концентрирования упаривали петролейный эфир на роторном испарителе до конечного объема 10-30 мл. Закрытую притертой пробкой колбу с экстрактом хранили в темном месте.
Тонкослойная хроматография экстракта каротиноидов. Хромато-графическое разделение полученного экстракта проводили на снлуфоловой пластине (Silufol uv 254). В хроматографическуго кювету объемом 500 мл заливали смесь растворителей, петролейный эфир; бензин А 92; ацетон в соотношении 80:15:5. После кювету плотно закрывали и ждали не менее 2 часов с целью конденсирования паров растворителя. Далее шприцом на силуфоловую пластину наносили исследуемый экстракт, и ставили ее в хроматографическую камеру. После разделения каротиноидов для четкого выявления количества пятен и их границ помещали пластину в эксикатор, наполненный парами кристаллического йода.
Препаративная колоночная хроматография экстракта каротиноидов. Хроматографическое разделение полученного экстракта проводили в стеклянной колонке диаметром 1 см, которую заполняли окисью алюминия категории «для хроматографии Ч», используемую качестве неподвижной фазы. Высота сего составила 18 см. Элюентом служила смесь петролейный эфир — бензин — ацетон в долях 80:15:5. Перед нанесением препарата колонку уравновешивали, пропуская через нее 100 мл элюента. Изучаемый экстракт объемом 0,5 мл наносили на колонку и проводили хроматографию со скоростью 8 мл/мин.
Каротиноидные фракции при разделении в колонке оценивали визуально по их желтой окраске. Препараты после хроматографии вручную собирали в пробирки. Хроматографию повторяли 20 раз для накопления достаточного объема раствора каротиноидов. Идентичные по хроматографической подвижности фракции объединяли.
Идентификация каротиноидов и определение содержания их отдельных форм в растительном сырье. Каротиноиды идентифицировали по спектрам их поглощения в области 300-980 нм на спектрофотометрах Спекорд ML 80 и СФ126. Для этого 3 мл препарат вносили в стеклянную кювету толщиной I см, величину оптической плотности определяли с шагом 1 нм. Полученные спектры сравнивали с литературными данными [Goodwin T.W., 1976]. Расчет содержания каротина в полученных экстрактах проводили согласно формуле: X=4E-GV/b-K, где 4 — коэффициент, соответствующий величине E1%i см = 2500; Е — экспериментально найденная величина экстинкции; V — объем раствора, используемого для спектрофотометрии мл; В — навеска исследуемого образца, г; К — коэффициент возврата, определяется отношением количества каротина, снятого с хроматографической колонки, к количеству, нанесенному для хроматографии [Островский Ю.М., 1979]. Методика проведения опыта на белых лабораторных мышах. Объектом исследования служили белые лабораторные мыши. Мышей содержали в деревянных клетках собственной конструкции. Стенки и потолок клетки выполнен из металлической сетки, внутри клетки установлена поилка, воду меняли три раза в день. Кормушки размешены на передней стенке стороны клеток. Корм мышей был сбалансирован по основным питательным и биологически активным веществам, согласно нормам, изложенным в Приказе по Министерству здравоохранения СССР за №163 от 10 марта 1966 г. О нормах кормления лабораторных животных и продуцентов [Приложение №1-21.-33с]. В качестве источников каротина использовались тыква, календула, кукуруза, микробиологический каротин производства ООО фирмы «БОС-КО». Тыквенный порошок был получен из пасты тыквы сорта Витаминная. Опыт проводился в 2 этапа. Биохимические показатели определялись на 60-ые и 90-сутки. 1-й опытной и 2-й опытной группам даем на протяжении всего опыта тыкву, с 15-ноября 2-й опытной перестаем давать тыкву, оставляем ей один стандартный рацион. Во всех группах проводили взвешивания и снимали иные физиологические показатели. Стандартный рацион на 1 голову в сутки: Овес — 5 г, костная му-ка-0,5 г, просо — 2 г, пшеница— 2 г, молоко — 5 г лактирующим самкам. Все группы за исключением контрольной, которой не добавляем источники каротина, уравнивали по каротину на I голову в сутки вводим по 0,06 мг каротина. Корма готовили на кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики КубГАУ. Методика проведения научно-хозяйственного опыта на курах-несушках. Объектом исследования служили куры-несушки кросса HY-Line W- 98. При проведении научно-хозяйственных опытов на птице руководствовались методическими рекомендациями для проведения исследований в области изучения кормления птицы [Агеев В.Н, и др. 1978]. Птица выращивалась в типовых клетках по санитарно-зоотехническим условиям согласно современных рекомендаций [ 1988]. Кормление осуществляли кормосмесями, сбалансированными по всем основным питательным и биологически активным веществам, согласно нормам ВНИИТИП. Приготовление кормов для опытных групп птицы осуществляли в комбикормовом цехе ПТФ «Новомышастовская». Базовый состав комбикорма приведен в таблице 3.
Особенности каротиноидного состава коры тыквы разных сортов
Сохранность тыквенной пасты обеспечивается условиями, при которых ингибируется развитие гнилостных бактерий - закислением пасты с помощью консервантов. Lactobacterium plantarum штамм 52 в присутствии Сахаров, имеющихся в достатке в плодах тыквы, способны закислять пасту, предотвращая, таким образом, развитие гнилостной микрофлоры. Образующаяся в результате их жизнедеятельности молочная кислота относится к слабым кислотам, что предотвращает коррозию оборудования, стабилизирует кислотность продукта и улучшает его вкусовые качества. Таким образом, использование Lactobacterium plantarum штамм 52 позволяет отказаться от химических консервантов.
Как видно из (рис. 10) накопление каротиноидов продолжается вплоть до 30-ых суток. Концентрация р-каротина на 30-ые сутки равна 168 мг/кг, что выше чем при консервировании бензойной кислотой, но ниже чем в варианте с бисульфатом натрия.
Выход сока в присутствии Lactobacterium plantarum штамм 52 (рис. 11.) по динамике своего развития отличается от вариантов химического консервирования. При добавлении химических консервантов скорость выхода сока высока с момента внесения добавки, в то время как бактериям требуется время для своего развития - увеличения титра, так и для синтеза молочной кислоты.
Кинетическая кривая выхода сока в присутствии Lactobacterium plantarum штамм 52 подобна кинетике контроля. Однако, на протяжении всего экс перимента скорость обезвоживание в присутствии Lactobacterium plantarum штамм 52 вдвое выше, чем в контрольном опыте. Эти сходство и различие свидетельствую в пользу одинакового механизма разрушения клеточных стенок тыквы. По-видимому, и в контроле природная микрофлора молочнокислых бактерий способствует разрушению клеточных стенок, однако, ее активность снижается иной микрофлорой, присутствующей в пасте, особенно гнилостной. Добавление Lactobacterium plantarum штамм 52 при консервировании тыквы приводит к их первоначальному увеличению, более интенсивному синтезу молочной кислоты, подавлению иной микрофлоры.
Культура микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72, не являясь биологическим консервантом, способствует усилению сокоотделения разрушенной тыквы в результате гидролиза пектина клеточной стенки. Как известно, пектин является мощным удерживателем влаги. Поэтому нами исследовано влияние этой культуры в различных сочетаниях с химическими консервантами на скорость сокоотделения.
Первоначально было исследовано действие чистой культуры на тыквенную пасту При консервировании тыквенной пасты культурой микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72 (рис. 12) содержание общего каротина увеличивалось на протяжении всего периода опыта. На 90 сутки для началь-ного титра культуры 6 10 содержание каротины составило 441,56 мг/кг, а для варианта с начальным титром 12 10 — 439,96 мг/кг. Таким образом, можно сделать вывод о том, что оба титра культуры микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72 подходят для промышленного производства тыквенной пасты.
Следует отметить, что содержание каротина на 90 сутки в данном опыте превышает аналогичные показатели по общему каротину у химических консервантов, из этого можно сделать вывод о высоких каротин сберегающих качествах данного штамма. На (рис. 13.) представлена динамика выхода клеточного сока из пасты при консервировании культурой микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72. Как видно из рисунка сохраняется такая же кинетика, как и в варианте с молочнокислыми бактериями. Вариант Clostridium pectinovorum штамм 72 с начальным титром 12»107 дает несколько более интенсивное сокоотделения, чем вариант Clostridium pectinovorum штамм 72 с начальным титром 6 10 . Вероятнее всего это связано с более высоким присутствием данных микроорганизмов в опыте.
Увеличение концентрации каротиноидов и выхода сока из тыквенной пасты с одновременным подавлением развития гнилостной, микрофлоры, возможно путем одновременного добавления в пасту культуры микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72 с бензойной кислотой.
На (рис.14.) представлен график накопления каротина при комбинированном использовании культуры микроорганизмов Clostridium pectinovorum штамм 72 с разным титром в присутствии бензойной кислотой в разной концентрации. Как видно из рисунка накопление каротина постепенно происходит вплоть до 90 суток в обоих вариантах. Тыквенная паста на 90 сутки опыта находится в удовлетворительном состоянии, какие либо следы гнилостных бактерий отсутствуют. Содержание общего каротина в обоих вариантах близко, однако в варианте с большим количество как консерванта, так и микроорганизмов концентрации каротина так же выше — 505,64 мг/кг вместо 492, 27 мг/кг.
Технологическая схема производства тыквенной пасты
Нами установлено, что при отсутствии каротина в кормосмеси содержание общего белка сыворотки крови повышено, в основном за счет увеличение массовой доли глобулина. В первой и второй фазе опыта его содержание составляет 49,8 г/л. Как отмечает Горячковский А.М.[1994], повышение со держание глобулина является результатом активизации иммунных реакций с усиленным синтезом глобулинов. Данное явление наблюдается при бактериальных, вирусных инфекциях, паразитарных заболеваниях, хронических инфекциях и циррозе печени. В данном случае в контрольной группе наблюдались все признаки начальной фазы гиперглобулинемии — повышения содержания глобулинов. По-видимому, дефицит каротина вызывает физиологические реакции, подобные тем, которые наблюдаются у заболевшего животного.
Во всех опытных группах белковые показатели крови были в норме, что указывает на возможность пополнения недостатка каротина любой из использованных нами витаминных добавок.
Уровень общего белка — не единственный критерий, характеризующий белковый обмен. Кроме него существуют более чувствительные показатели, среди которых — активность некоторых ферментов. Так, в основе синтеза белка из аминокислот и его последующего разрушения лежат несколько типов ферментативных реакций, важнейшая из которых — реакция переамини-рования по а-аминогруппе, осуществляемая трансферазами [Гераскина Г.В., 1991]. Переаминированные кетокислоты, образующиеся в митохондриях в процессе основного обмена в цикле трикарбоновых кислот, могут быть использованы для синтеза аминокислот; и наоборот - аминокислоты могут превращаться в кетокислоты и использоваться в энергетических целях. Тем самым создается возможность превращения веществ, не содержащих азот, в азотистые соединения.
Таким образом, аминотрансферазы, действуя как специфические регуляторы, являются ключевыми в обмене веществ, играют существенную роль в интеграции азотистого и углеводного обмена. Поэтому представляет несомненный интерес изучение активности аланин— и-аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови белых лабораторньгх мышей при различных источниках витаминов в рационе. Данные, полученные в результате определения активности ферментов в сыворотке крови, при добавлении различных источниках каротина показали следующие закономерности (табл. 15,16).
Активности ACT и АЛТ во всех группах на первом этапе опыта находятся в пределах физиологической нормы. Однако, на втором этапе при неизменной активности ACT во 2-ой группе, переставшей получать с 60-ых суток тыквенную пасту, уровень АЛТ возрос в почти в три раза, далеко превзойдя допустимую норму. Данная клиническая картина говорит о нарушении обмена веществ в организме. Как известно, повышенная активность трансаминаз с преобладанием активности АЛТ над ACT служит одним из достоверных лабораторных тестов в диагностике гепатитов. Поэтому результаты, полученные для второй группы, дают картину, подобную начальной стадии гепатита. Помимо этого, преобладание ACT над АЛТ является грозным сигналом развития цирроза печени.
У второй опытной группы на втором этапе также значительно (на 20%) увеличивается активность щелочной фосфатазы, что является первым сигналом наличия злокачественной желтушной этиологии. На фоне этих изменений наблюдали снижение в 2,3 раза уровня ЛДГ, свидетельствующее о резком ухудшении работы печени мышей этой группы.
В контрольной группе нами зафиксировано превышение на 20% уровня нормы активности щелочной фосфатазы и предельно низкий уровень ЛДГ 1568 ед/л. Это свидетельствует о нарушении обмена веществ.
Таким образом, сравнивая результаты анализов активностей ферментов контрольной и второй опытной групп, мы пришли к выводу, что резкое изъятие из рациона мышей на 150-ые сутки с момента их рождения каротина приводит к сложной клинической картине, связанной с различными патологиями печени. Патологическая картина у контрольной группы, получавшей бескаротиноидную диету с начала опыта, выражена менее ярко. По-видимому, стресс, вызванный у мышей второй группы изъятием из рациона каротиноидов, привел к резкому развитию заболевания печени. У пятой опытной группы значительно увеличена активность амилазы на 20%, что служит симптомом заболеваний поджелудочной железы. Увеличение же в 2 раза уровня ЛДГ в этой группе свидетельствует о патологиях печени.
В целом группы, потребляющие растительные источники каротина, дали хорошие результаты. Биохимические показатели были в пределах нормы, а лучшие результаты отмечены нами у первой опытной группы, потребляющей тыквенную пасту. Таким образом, добавление растительных источников каротина не вызывало негативных последствий у мышей. При этом стабилизировалась активность ряда ферментов, оказывая тем самым положительное влияние на состояние животных. С целью более расширенной оценки влияния наших добавок на обмен веществ был изучен биохимический состав сыворотки крови. Полученные данные представлены в табл. 17 и табл. 18. Во всех группах содержание билирубина было в пределах нормы в течение всего эксперимента, что свидетельствует о нормальном обмене гемоглобина. Минеральный обмен во всех группах также находится в пределах нормы, на что указывают данные по содержанию фосфора и кальция. Аналогичны результаты по углеводному обмену. Незначительное уменьшение глюкозы, фосфора и кальция во второй опытной группе в конце эксперимента, по-видимому, также как и изменение активности ферментов крови отражает стресс, вызванный отсутствием на втором этапе в кормосмеси каротина.
Похожие диссертации на Биохимические особенности каротинсодержащего растительного сырья и его биологическая оценка
