Волторністий Андрій Володимирович. Антиоксидантна система мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби і роль мінеральних елементів у її регуляції : Дис... канд. наук: 03.00.04 - 2008.
Анотація до роботи:
Волторністий А. В. Антиоксидантна система мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби та роль мінеральних елементів у її регуляції. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 — біохімія, Інститут біології тварин УААН, Львів, 2008.
Дисертаційна робота присвячена біохімічному дослідженню особ–ливостей перекисних процесів та ферментної ланки антиоксидантного захисту в клітинах бактерій і інфузорій рубця великої рогатої худоби та з’ясуванню ролі вітаміну Е і ряду макро- і мікроелементів у регуляції активності антиоксидантних ферментів.
У клітинах бактерій і інфузорій рубця великої рогатої худоби виявлено продукти ПОЛ (гідропероксидів ліпідів і малонового діальдегіду) й антиоксидантні ферменти супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпероксидази), котрі запобігають розвитку оксидаційного стресу в мікроорганізмів рубця. У бактерій більш активна каталаза, тоді як у клітинах інфузорій — глутатіонпероксидаза.
При додаванні до середовища вітаміну Е і селену окремо, а також разом з вітаміном Е у клітинах бактерій та інфузорій у процесі інкубації вірогідно зменшується вміст продуктів ПОЛ (гідропероксидів ліпідів, малонового діальдегіду) і підвищується активність антиоксидантних ферментів (супероксиддисмутази, каталази).
При інкубації змішаної фракції мікроорганізмів рубця, у середовище якого додавали S (II) і Cr (III), а також солі цинку, нікелю, заліза і марганцю, вміст гідропероксидів ліпідів і малонового діальдегіду в клітинах бактерій вірогідно зменшується, а при додаванні S (VI) і Cr (VI) — збільшується. Зміни вмісту продуктів ПОЛ у клітинах інфузорій при додаванні до середовища вказаних мінеральних елементів виражені меншою мірою.
При додаванні до інкубаційного середовища S (VI) і Cr (VI), а також солей цинку, нікелю, заліза і марганцю у клітинах бактерій та інфузорій вірогідно підвищується активність супероксиддисмутази, а при додаванні Cr (III), солей цинку і марганцю — активність каталази. Під впливом S (II) активність обох ферментів у клітинах цих мікроорганізмів вірогідно знижується.
Проведена часткова очистка каталази (у 28 разів) з бактеріальної фракції рубця; встановлено активуючий вплив на активність ферменту Zn2+, Ni2+, Fe3+, Fe2+ і Cr3+ та інгубуючий вплив Cd2+, Se4+, цистеїну й азиду натрію.
Вивчено особливості перекисного окиснення ліпідів та ферментної ланки антиоксидантного захисту в клітинах бактерій і інфузорій рубця великої рогатої худоби та роль вітаміну Е та ряду макро- і мікроелементів у її регуляції, проведено часткову очистку каталази з клітин бактерій і досліджено роль деяких мінеральних елементів у регуляції її активності.
1. У клітинах бактерій і інфузорій вмісту рубця великої рогатої худоби виявлені продукти ПОЛ (гідропероксиди ліпідів, малоновий діальдегід) і антиоксидантні ферменти (супероксиддисмутази, каталази, глутатіонпер-оксидази), рівень яких залежить від вмісту в інкубаційному середовищі вітаміну Е, макро- і мікроелементів.
2. Під впливом вітаміну Е і селену окремо і у їх поєднанні у середовищі бактерій і інфузорій рубця під час інкубації вірогідно зменшується вміст гідропероксидів ліпідів, малонового діальдегіду) і підвищується активність антиоксидантних ферментів (супероксиддисмутази, каталази) (р<0,05).
3. Додавання до інкубаційного середовища вітаміну Е (0,5 і 1,0 мг) або селену у вигляді селеніту натрію (1,0 мг) позитивно впливає на їх життєдіяльність. Зростає маса інфузорій (р<0,01), підвищується інтенсивність аміакоутворення (р<0,01) і пропіоновокислого бродіння (р<0,05).
4. При інкубації фракції бактерій, у середовище якої додавали S (II) і Cr (III), а також солі цинку, нікелю, заліза і марганцю вміст гідропероксидів ліпідів і малонового діальдегіду у них вірогідно зменшується (р<0,01), а при додаванні S (VI) і Cr (VI) збільшується (р<0,05). Зміни вмісту продуктів ПОЛ у клітинах – при додаванні до середовища вказаних мінеральних елементів виражені меншою мірою.
5. Після внесення в інкубаційне середовище S (VI) і Cr (VI), а також солей цинку, нікелю, заліза і марганцю у клітинах бактерій і інфузорій вірогідно підвищується активність супероксиддисмутази (р<0,05–0,001), а при додаванні Cr (III), солей цинку і марганцю – активність каталази (р<0,05–0,01). Під впливом S (II) активність обох ферментів у клітинах цих мікроорганізмів знижується (р<0,05 – 0,01).
6. При додаванні до інкубаційного середовища S (II), Cr (III), цинку і заліза вірогідно підвищується активність глутатіонпероксидази в клітинах бактерій (р<0,05), а при додаванні S (II) і S (VI), Cr (III), Fe (III) і Mn (II) – у клітинах інфузорій (р<0,001).
7. Вірогідні зміни в життєдіяльності бактерій і інфузорій, в інтенсивності і напрямку ферментативних процесів виявлені при додаванні до інкубаційного середовища S (II) і S (VI), Cr (III), Zn (II), Ni (II). Маса бактерій і інфузорій в інкубаційному середовищі зростала (р<0,05–0,01), а кількість аміаку зменшувалась (р<0,05). Вплив добавок заліза, марганцю і кобальту на ці процеси був менш вираженим.
8. Шляхом висолювання сульфатом амонію, гельфільтрацією і іонообмінною хроматографією проведено часткову (у 28 разів) очистку каталази бактеріальної фракції мікроорганізмів рубця. Встановлено активуючий вплив на активність цього ферменту добавок Zn2+, Ni2+, Fe3+ і Cr3+ та інгібуючий вплив Cd2+, Se4+, цистеїну і азиду натрію.
Публікації автора:
1. Волторністий А. В. Вплив мінеральних елементів на антиоксидантну систему захисту і деякі показники життєдіяльності мікроорганізмів рубця бичків // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин, Львів. — 2003. — В. 5, №. 1–2. — С. 173–177. (Дисертантом опубліковані результати експериментальних досліджень по визначенню впливу деяких мінеральних елементів на активність антиоксидантних ферментів і рівень продуктів життєдіяльності мікроорганізмів рубця in vitro).
2. Волторністий А. В., Сологуб Л. І. Особливості регуляції каталазної активності у мікроорганізмів рубця телят // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тваврин і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. — Львів, 2006. — В. 7. № 3, 4. — С. 16-19. (Дисертантом проведено дослідження каталазної активності мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби та впливу на її рівень деяких модуляторів і мікроелементів).
3. Вплив деяких мікроелементів на життєдіяльність мікроорганізмів рубця телят / О. М. Стефанишин, Л. І. Сологуб, М. Г. Герасимів, А. Д. Гуфрій, Є. О. Дзень, А. В. Волторністий, Р. О. Федяков // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин і ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок. — Львів, 2006. — В. 7, № 1–2, — С. 196–200. (Дисертант провів дослідження впливу деяких мікроелементів на продукти життєдіяльності мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби in vitro).
4. 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 // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин УААН. — Львів, 2005. — В. 6, № 2. — С. 24–28. (Дисертант дослідив особливості рівня перекисних процесів і життєдіяльності мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби).
5. Сологуб Л. І., Антонюк Г. Л., Волторністий А. В. Актуальні проблеми екології рубця жуйних тварин // Журнал агробіології та екології. — 2005. — В. 1, №1–2. — С. 57–69. (Дисертант провів дослідження антиоксидантної системи захисту мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби – бактерій і інфузорій in vitro).
6. Вплив вітаміну Е і селеніту натрію на перекисні процеси та антиоксидантний захист в рубці телят / А. В. Волторністий, Л. І. Сологуб, Г. Л. Антоняк, М. Г. Герасимів, О. М. Стадник // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин УААН. — 2004. — В. 5, № 3. — С. 97–101. (Дисертант провів дослідження рівня гідропероксидів ліпідів і малонового діальдегіду та антиоксидантних ферментів у бактерій і інфузорій в інкубаційному середовищі за умов внесення до нього вітаміну Е і селену).
7. Каталаза бактерій рубця великої рогатої худоби / А. В. Волторністий, Г. О. Богданов, Л. І. Сологуб, М. Г. Герасимів, Р. О. Федяков // Біологія тварин. — 2004. — Т. 6, № 1–2. — С. 339–343. (Дисертант дослідив каталазну активність мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби та впливу на її рівень деяких модуляторів).
8. Рівень травних процесів в рубці телят залежно від типу годівлі / А. В. Волторністий, М. Г. Герасимів, Є. О. Дзень, Р. О. Федяков, Л. І. Сологуб // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. — 2003. — В. 25, Ч. 1. — С. 73–77. (Дисертанту належить розробка програми досліджень, організація досліду, забезпечення різного рівня живлення піддослідних тварин, взяття проб вмісту рубця та визначення у ньому активності травних ферментів).
9. Вплив вітаміну Е і селену на ферментативні процеси в рубці телят в дослідах in vitro / А. В. Волторністий, Л. І. Сологуб, М. Г. Герасимів, О. М. Стадник // Біологія тварин. — 2003. — Т. 5, № 1–2. — С. 128–132. (Дисертантом проведено визначення активності антиоксидантних ферментів —аспартатамінотрансферази, каталази, глутатіонпероксидази і глутатіонредуктази та впливу на їх активність добавок вітаміну Е і селену в умовах in vitro).
10. Супероксиддисмутаза і каталаза у вмісті рубця великої рогатої худоби / А. В. Волторністий, М. Г. Герасимів, Л. І. Сологуб, Р. О. Федяков, О. М. Стадник // Вісник Львівського Університету, Сер. біологічна. — 2003. — В. 34. — С. 65-69. (Дисертант провів визначення активності антиоксидантних ферментів захисту в мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби in vitro).
11. Вплив різних акцепторів водню і нікелю на життєдіяльність змішаної популяції мікроорганізмів рубця бичків в умовах in vitro / Н. З. Огородник, Л. І. Сологуб, М. Г. Герасимів, Д. М. Копачук, А. В. Волторністий // Біологія тварин. — 2001. — Т. 3, №1. — С. 105–108. (Дисертанту належить участь у відборі біологічного матеріалу — вмісту рубця у виконанні досліджень в умовах in vitro та впливу до інкубаційного середовища акцепторів водню і нікелю).
12. Каталаза мікроорганізмів рубця великої рогатої худоби / А. Волторністий, Г. Богданов, Л. Сологуб, М. Герасимів, Р. Федяков // 1 Конференція «Стан та розвиток агропромислового виробництва в межах Європейського регіону Верхній Прут». Чернівці, — 2003. — С. 78–79. (Дисертантом досліджено каталазну активність мікроорганізмів рубця бугайців та впливу на її рівень деяких модуляторів).
13. Some regulatory aspects of methanogenesis in the rumen of cattle / L.I. Solohub, R.O. Fediakov, M.G. Herasymiv, A.V.Voltornisty, I.V. Luchka // Annales Universitatis Marie Curie-Sklodowska. Sectio DDD, Pharmacia. — Lubin, 2002. — Vol.15, №5. — P.295–297. (Дисертант провів експериментальні дослідження визначення аміаку, мікробної маси та статистичну обробку. Брав участь у аналізі отриманих результатів та написанні статті).
14. До питання регуляції метаногенезу в рубці жуйних тварин / Л. І. Сологуб, М. Г. Герасимів, А. В. Волторністий, Р. О. Федяков // Матеріали VIII Українського біохімічного з’їзду // Український біохімічний журнал. — 2002. — Т. 74, № 4а. — С. 103–104. (Дисертант провів спільні дослідження процесу метаногенезу в вмісті рубця великої рогатої худоби в умовах in vitro).
