Вплив нітрату і нітриту на метаболізм у рубці великої рогатої худоби та їх перетворення в дослідах in vitro - Автореферат

Накопичення нітратів та нітритів у кормах через нераціональне застосування азотних добрив, без урахування потреби рослин в азоті в різні фази вегетації, рання заготівля кормів - усе це призводить до частих хронічних і гострих токсикозів сільськогосподарських тварин. У дослідах на моногастричних тваринах зясовано, що нітрати й продукти їх відновлення - нітрити, всмоктуючись у кров, окиснюють двовалентне залізо гему, переводячи гемоглобін у функціонально неактивну форму - метгемоглобін (Горішна О. В., 2002; Вракин В. Ф., Ковальчук И. С., 1984). Хоча нітрат і зменшує продукцію цього парникового газу, проте він і продукт його перетворення - нітрит у рубці при високій концентрації виявляють токсичну дію на мікроорганізми. Дисертаційна робота є частиною науково-дослідної роботи лабораторії обміну речовин Інституту біології тварин УААН, згідно з завданням “Дослідити механізми впливу деяких макро-і мікроелементів на метаболізм в організмі жуйних тварин, ріст популяції симбіотичних мікроорганізмів у передшлунках, продуктивність тварини-господаря та внести корективи у мінеральне живлення молодняка великої рогатої худоби” (№ держреєстрації 0101U003434, шифр 01.01), де дисертант вивчала in vitro вплив нітрату і нітриту на метаболізм рубця великої рогатої худоби. Мета дисертаційної роботи - зясувати в дослідах in vitro вплив нітратів і нітритів на метаболічні процеси в клітинах бактерій та інфузорій рубця великої рогатої худоби й залежність цього впливу від годівельних і вікових факторів.У дисертації отримано нові дані про метаболізм нітрату і нітриту у мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби. В умовах in vitro вивчено вплив нітрату і нітриту на ріст мікроорганізмів, продукцію ними летких жирних кислот, на процеси пероксидного окиснення і активність ферментів антиоксидантного захисту в їх клітинах. За умов інкубації вмісту рубця великої рогатої худоби з нітратом стимулюються ферментативні процеси, унаслідок чого збільшується мікробна маса, продукція летких жирних кислот. Під дією нітрату у вмісті рубця знижується відносний рівень пропіонової кислоти, дещо менше - оцтової і найменше - масляної. Під впливом сульфату натрію у вмісті рубця значно знижується активність нітратредуктази, а під впливом відновленої сірки (сульфіду) активність її не змінюється.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації отримано нові дані про метаболізм нітрату і нітриту у мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби. В умовах in vitro вивчено вплив нітрату і нітриту на ріст мікроорганізмів, продукцію ними летких жирних кислот, на процеси пероксидного окиснення і активність ферментів антиоксидантного захисту в їх клітинах.

За умов інкубації вмісту рубця великої рогатої худоби з нітратом стимулюються ферментативні процеси, унаслідок чого збільшується мікробна маса, продукція летких жирних кислот. Проте ступінь цих змін менший, ніж за інкубації вмісту рубця з сечовиною. Під дією нітрату у вмісті рубця знижується відносний рівень пропіонової кислоти, дещо менше ? оцтової і найменше ? масляної.

Інтенсивність відновлення нітриту у вмісті рубця значно нижча (в 1,5-2,5 разів), ніж відновлення нітрату, а загалом інтенсивність цих процесів у бактерійній фракції вища, ніж у фракції інфузорій.

У присутності редуктантів (глутатіону, дитіотреїтолу, цистеїну) активність нітратредуктази і нітритредуктази у бактерій і інфузорій зростає. Окиснений глутатіон зменшує відновлення нітрату і нітриту. Додавання насичених карбонових кислот (янтарної, лимонної), а також ненасичених карбонових кислот (олеїнової, фумарової) мало впливає на редукцію нітрату і нітриту. Активність нітритредуктази значно зростає, якщо додати до вмісту рубця етанол, з одночасним накопиченням аміаку, тоді як на нітратредуктазну активність етанол не впливає.

Під впливом сульфату натрію у вмісті рубця значно знижується активність нітратредуктази, а під впливом відновленої сірки (сульфіду) активність її не змінюється. Активаторами нітрат- і нітритредуктази є молібден, залізо і цинк.

Нітрит- і нітрат-іони посилюють пероксидні процеси в клітинах мікроорганізмів з утворенням гідроперекисів ліпідів і ТБК-активних продуктів. На активність супероксиддисмутази нітрат суттєво не впливає, тоді, як за умов інкубації з нітритом, вона знижується. Особливо інгібують ці азотні сполуки активність каталази.

Нітратредуктазна активність у вмісті рубця телят з віком поступово зростає: в 6-місячному віці вона у 2,7 разів вища, ніж у 1-місячному. Ріст целюлолітичних мікроорганізмів забезпечує розвиток нітратредукуючих бактерій.

Вплив нітрату натрію на життєдіяльність мікроорганізмів рубця телят в дослідах in vitro / С. М. Мелікян, М. Г. Герасимів, Л. І. Сологуб, Р. О. Федяков // Журн. агробіології та екології. - 2004. - Т. 1, № 1. - С. 136-140.

(Дисертантом визначено активність нітрат- і нітритредуктази, вміст аміаку та загальних летких жирних кислот, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І., Герасимів М. Г. Вплив in vitro нітрату натрію і деяких мікроелементів на ріст і життєдіяльність мікроорганізмів рубця телят // Біологія тварин. ? 2004. - Т. 6, №1?2. - С. 344?349.

(Здобувачем проведено експериментальні дослідження, проаналізовано одержані результати).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І., Герасимів М. Г. Вплив мінеральних елементів на перетворення нітратів у рубці великої рогатої худоби // Біологія тварин. ? 2005. - Т. 7, №1?2. - С. 109?113.

(Дисертантом визначено активність нітрат- і нітритредуктази, вміст аміаку та летких жирних кислот, проаналізовано одержані результати).

Мелікян С. М., Герасимів М. Г., Сологуб Л. І. Нітрат- і нітритредуктазна активність мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби за дії про- і антиоксидантів // Наук.-техн. бюл. Інституту біології тварин УААН і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. ? Львів, 2005. ? Вип. 6, №1. ? С. 93?96.

(Дисертантом визначено активність нітрат- і нітритредуктази, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Вплив акцепторів водню на перекисні процеси і деякі показники життєдіяльності мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби в дослідах in vitro / А. В. Волторністий, С. М. Мелікян, І. В. Лучка, Р. О. Федяков, М. Г. Герасимів, Л. І. Сологуб // Наук.-техн. бюл. Інституту біології тварин УААН і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. ? Львів, 2005. ? Вип. 6, №2. ? С. 24?28.

(Дисертант брала участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І., Герасимів М. Г. Участь нітратредукуючих бактерій в метаболічних процесах вмісту рубця великої рогатої худоби // Наук.-техн. бюл. Інституту біології тварин УААН і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. ? Львів, 2005. ? Вип. 6, №2. ? С. 153?156.

(Дисертантом визначено активність нітрат- і нітритредуктази, вміст аміаку та загальних летких жирних кислот, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Мелікян С. М., Лучка І. В., Сологуб Л. І. До регуляції редукції нітратів і утворення метану у рубці телят // Наук.-техн. бюл. Інституту біології тварин УААН і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. ? Львів, 2006. ? Вип. 7, №1?2. ? С. 188?192.

(Дисертантом визначено активність нітрат- і нітритредуктази, вміст аміаку та летких жирних кислот, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І. Вплив РН на метаболічні процеси у рубці великої рогатої худоби // Наук.-техн. бюл. Інституту біології тварин УААН і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. ? Львів, 2006. ? Вип. 7, №3?4. ? С. 58?62.

(Здобувачем проведено експериментальні дослідження, статистично опрацьовано та проаналізовано одержані результати).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І. Вплив нітрату і нітриту на систему антиоксидантного захисту у мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби // Біологія тварин. ? 2006. ? Т. 8, №1?2. ? С. 140?144.

(Дисертантом визначено активність ферментів антиоксидантного захисту та продуктів ПОЛ, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І. Вікові особливості метаболізму в мікроорганізмах рубця великої рогатої худоби // Експеримент. та клінічна фізіологія і біохімія. ? 2006. ? №4 (36). ? С. 33?36.

(Дисертантом визначено активність нітратредуктази та ферментів антиоксидантного захисту, вміст аміаку та летких жирних кислот, взято участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні статті).

Порівняльне дослідження впливу in vitro сечовини та нітрату натрію на метаболізм у рубці телят / С. М. Мелікян, Л. І. Сологуб, Р. О. Федяков, М. Г. Герасимів // Матеріали міжнар. конф. “Клітинні і субклітинні механізми функціонування травної системи”. - Львів, 2004. - С. 53.

(Дисертант опрацювала та проаналізувала експериментальні дані, написала та оформила тези).

Мелікян С. М. Вплив про- і антиоксидантів на нітратредуктазну активність в рубці великої рогатої худоби // І міжнар. конф. студентів та аспірантів “Молодь і поступ біології”. - Львів, 2005. - С. 18.

(Здобувач брала участь у проведенні досліджень, опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні та оформленні тез доповіді).

Мелікян С. М., Сологуб Л. І., Дудкевич Р. М. Роль мінеральних елементів у детоксикації нітратів у рубці великої рогатої худоби // Матеріали ІХ Українського біохімічного зїзду. ? Харків, 2006. ? Т. 1. ? С. 150.

(Дисертант брала участь в опрацюванні та аналізі експериментальних даних, написанні тез).