Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ЗАМЕНИМЫЕ И НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ ПРУДОВОЙ НОЧНИЦЫ MYOTIS DASYCNEME (BOIE, 1825)

Ковальчук Л.А. 1 Мищенко В.А. 1, 2 Снитько В.П. 3 Черная Л.В. 1
1 ФГБУН Институт экологии растений и животных УрО РАН
2 Уральский Федеральный университет им. Б.Н. Ельцина
3 Ильменский государственный заповедник УрО РАН
Изучены возрастные особенности состояния фонда свободных аминокислот (АК) прудовой ночницы Myotis dasycneme, многочисленного вида, обитающего на Урале. Аминокислотный фонд печени представлен 21 АК, а мышечной ткани – 22 АК. В печени взрослых животных суммарное количество свободных АК в 1.5 раза выше, чем у сеголеток. В мышечной ткани молодых самок содержание заменимых (49%), незаменимых (31%), глюкогенных АК (63.6%) значительно больше, чем у взрослых (p < 0.05). В печени растущих животных показано отсутствие аргинина и пролина и пятикратное падение содержания гистидина. В исследованных мышечных тканях сеголеток прудовой ночницы, в сравнении со взрослыми особями, отмечено отсутствие пролина и триптофана на фоне повышенного содержания аланина.
летучие мыши
прудовая ночница
возраст
свободные аминокислоты
1 Большаков В. Н., Орлов О. Л., Снитько В. П. Летучие мыши Урала. Екатеринбург: Академкнига, 2005. – 176 с.
2 Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ets n 123) (Страсбург, 18 марта 1986 года). – Режим доступа: http://conventions.coe.int/Treaty/Commun/QueVoulezVous...
3 Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир,1985. – 956 с.
4 Майстер А. Биохимия аминокислот. М.: Иностр. Лит., 1961. – 530 с..
5 Хританков А. М., Оводов Н. Д. О долгожительстве ночниц Брандта (Myotis brandtii Eversmann) в Средней Сибири. // Plecotus et al. – 2001. – № 4. – С. 20 – 24.
6 Barclay R.M.R., Ulner J., MacKenzie C.J.A. et al. Variation in the reproductive rate of bats // Canad .J. Zool. – 2004. – V. – 82. – P. 688 – 693.
7 Brunet-Rossinni A. K., Austad S. N. Aging studies on bats: a review // Biogerontology. – 2004. – V. 5. – P. 211 – 222.
8 Wilkinson G. S., South J. M. Life history, ecology and longevity in bats // Aging Cell. – 2002 – № 1. – P.124 – 131.

Большой интерес к летучим мышам вызван такой их биологической особенностью, как высокая продолжительность жизни (до 40 лет у некоторых видов), в связи с чем есть предложения использовать их в качестве модельных объектов в геронтологических исследованиях [5, 7, 8]. Известно, что под действием экстремальных факторов и, в частности, ухудшающегося состояния окружающей среды, меняется резистентность организма, что приводит, как правило, и к изменению продолжительности жизни многих животных, в том числе и человека. Проведённые на настоящий момент исследования средней и максимальной продолжительности жизни отдельных видов, особенностей онтогенеза и роли структурных метаболических и функциональных изменений, происходящих в организме на молекулярном, клеточном и системном уровнях, не дают однозначных ответов на поставленные вопросы.

В этом контексте нами была поставлена цель: исследовать возрастные особенности состояния фонда свободных аминокислот органов и тканей многочисленного вида рукокрылых, обитающих на Урале – прудовой ночницы.

Материалы и методы

Экспериментальную группу составили самки прудовой ночницы (Myotis dasycneme, Boie, 1825) двух возрастных групп: половозрелые особи (adultus, n = 15) и сеголетки (subadultus, n = 13). Животные были отловлены в окрестностях г. Миасс (Челябинская область), в период воспроизводства популяции (июль 2013 года). Содержание животных, доставленных в лабораторию, осуществляли в соответствии с правилами, принятыми Европейской Конвенцией по защите животных, используемых для экспериментальных и научных целей [2].

Содержание свободных аминокислот (АК, мкмоль/100г, % от общего содержания) в печени и в мышечной ткани определяли методом ионообменной хроматографии на автоматическом анализаторе ААА-339М фирмы Mikrotechna (Chechia).

Результаты обрабатывали с использованием пакета лицензионных прикладных программ ”Statistica for Windows 6.0.”

Результаты исследования и их обсуждение

Качественный состав аминокислотного спектра печени исследованных летучих мышей из природной популяции представлен 21 АК. Суммарное количество свободных АК в печени взрослых самок оказалось значительно выше (7567.9 ± 229.4 мкмоль/100 г) в сравнении с сеголетками (5087.2 ± 453.9 мкмоль/100 г) (p < 0.05). Фонд заменимых аминокислот (56.6 %) в печени сеголеток меньше, чем у взрослых самок (p < 0.05). По содержанию метаболических групп АК в процентах от общего пула (глюкогенных, серосодержащих, ароматических, АК с разветвлённой углеродной цепью) возрастных различий не выявлено (p > 0.05) (табл.).

Содержание различных метаболических групп свободных аминокислот в биосубстратах самок прудовой ночницы различных возрастных групп

 

Аминокислоты, %

Печень

Мышечная ткань

adultus

subadultus

adultus

subadultus

Глюкогенные

76.2±2.15

69.6±2.2

39.7±4.3

63.56±1.5*

Заменимые

64. 9±2.56

56.6±2.1*

29.9±2.9

49.03±0.6*

Незаменимые

28.1±2.39

35.0±2.3

19.2±2.9

30.83±0.8*

Серосодержащие

6.9±0.7

6.3±1.9

51.1±5.6

19.41±1.4*

С разветвлённой углеродной цепью

15.9±1.99

18.5±1.8

8.8±1.3

13.25±1.2

Ароматические

3.4±0.26

3.3±0.31

2.5±0.5

3.34±0.12

Фонд свободных АК, мкмоль/100 г

7567.9±229.4

5087.2±453.9*

2993.8±57.4

3003.8±195.9

Примечание: * - различия между группами достоверны (p < 0.05)

Содержание в печени Lys и Trp – незаменимых аминокислот, стимулирующих выработку гормона роста, контролирующих массу тела, участвующих в синтезе протеина и соединительной ткани у сеголеток выше, чем у взрослых самок в 2 и в 3 раза – (соответственно при p < 0.05) (рис. 1).

Концентрация в печени His (участвующего и в репродуктивных функциях) у сеголеток в 5 раз меньше, чем у взрослых животных (p < 0.05). Для паттерна АК печени самок обеих возрастных групп в летний сезон характерна высокая аккумуляция метаболически активного аланина, универсально поддерживающего функциональную мобилизацию растущих тканей молодых животных. Следует отметить в аминокислотном фонде печени отсутствие аргинина (рис.1).

Известно, что в молодом и в старом возрасте существует ограничение скорости метаболизма этой диаминомонокарбоновой аминокислоты - Arg [3, 4]. Дефицит аргинина - метаболически инертной незаменимой аминокислоты в летний период приводит к ограничению репродуктивной функции животных, замедляя их половое развитие. Стратегия реализации репродуктивной функции летучих мышей заключается в снижении скорости полового созревания самок - сеголеток и, как следствие, в низкой интенсивности их размножения (один помёт в год при средней величине выводка – 1), тогда как участие прибылых самок в размножении реализуется лишь в последующий весенне-летний сезон [1, 6]. В аминокислотном спектре печени рукокрылых в летний период не обнаружен и пролин.

Рис.1. Содержание свободных аминокислот в процентах от общего пула в печени прудовой ночницы: 1 – взрослые особи (adultus), 2 – сеголетки (subadultus); * – различия между группами достоверны (p < 0.05)

Структура аминокислотного спектра мышечной ткани представлена 22 свободными аминокислотами (рис.2).

Фонд свободных АК взрослых самок составляет 2993.8 ± 57.4 мкмоль/100 г, а сеголеток: 3003.8 ± 195.9 мкмоль/100 г (p > 0.05) (табл.). В мышечной ткани сеголеток отмечается аккумуляция заменимых и незаменимых АК (p < 0.05) (табл.). Специфической особенностью Myotis dasycneme является высокая аккумуляция аланина в мышечной ткани (20.4%) и в печени (23.1%). В мышцах взрослых самок отмечается повышенное количество таурина (p < 0.05), превышающего концентрации других свободных АК (49.98%) (рис.2). Серосодержащая аминокислота таурин участвует в активации энергетических процессов, поддерживая протективный эффект стабильности клеточных мембран.

У молодых самок в ответственный период онтогенеза наблюдается возрастание треонина в 1.7 раза, участвующего в процессах синтеза коллагена и эластина (p < 0.05). В летней популяции рукокрылых в аминокислотном спектре мышечной ткани отсутствуют пролин и триптофан (рис.2).

Рис.2. Содержание свободных аминокислот в процентах от общего пула в мышечной ткани прудовой ночницы: 1 – взрослые особи (adultus), 2 – сеголетки (subadultus);

* – различия между группами достоверны (p < 0.05)

У самок разной стадии развития в мышечной ткани по содержанию валина (Val), изолейцина (Ile) и лейцина (Leu), достоверных различий не выявлено (p > 0.05) (рис.2). Это связано с тем, что пул этих трёх АК является одним из главных компонентов срочной мышечной энергии, что, несомненно, важно в условиях быстрого полёта летучих мышей.

Результаты проведенных исследований показывают специфичность метаболизма незаменимых и заменимых аминокислот, участвующих в гомеостатическом механизме в ответственный период постнатального развития прудовых ночниц.

Рецензенты:

Юшков Б.Г., д.м.н., профессор, главный научный сотрудник ФГБУН Института иммунологии и физиологии УрО РАН, г.Екатеринбург.

Хохуткин И.М., д.б.н., ведущий научный сотрудник ФГБУН Института экологии растений и животных УрО РАН, г.Екатеринбург.


Библиографическая ссылка

Ковальчук Л.А., Мищенко В.А., Мищенко В.А., Снитько В.П., Черная Л.В. ЗАМЕНИМЫЕ И НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ ПРУДОВОЙ НОЧНИЦЫ MYOTIS DASYCNEME (BOIE, 1825) // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14041 (дата обращения: 26.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074