[ Вплив кадмію на показники азотного і вуглеводного обміну в організмі щурів різного віку ] | 104,39 ± 5,08* | |||||
Метіонін | 39,86 ± 2, 19 | 52,83 ± 3,63* | 27,16 ± 1,83 | 36,81 ± 2,17* | 19,06 ± 0,77 | 24,13 ± 1,47* |
Пролін | 61,80 ± 4,52 | 78,99 ± 3,92* | 54,27 ± 3,13 | 67,13 ± 3,04* | 44,18 ± 1,82 | 53,56 ± 2,17* |
Серин | 409,13 ± 14,78 | 496,15 ± 26,31* | 377,00 ± 13,67 | 435,08 ± 14,62* | 322,86 ± 30,49 | 350,68 ± 21,00 |
Тирозин | 301,84 ± 20,57 | 328,11 ± 19,41 | 262,66 ± 7,42 | 281,12 ± 18,03 | 209,27 ± 18,97 | 217,68 ± 19,44 |
Треонін | 114,65 ± 4,23 | 147,24 ± 10,00* | 85,19 ± 5,16 | 109,42 ± 6, 19* | 64,52 ± 1,71 | 79,15 ± 4,26* |
Триптофан | 264,17 ± 11,02 | 318,19 ± 14,17* | 206,10 ± 9,02 | 241,40 ± 8,43* | 168,12 ± 14,03 | 183,14 ± 14,56 |
Фенілаланін | 89,70 ± 3,78 | 106,14 ± 4,27* | 67,15 ± 2,81 | 78,34 ± 2,00* | 52,80 ± 2,22 | 61,03 ± 1,78* |
Цистин | 38,46 ± 2,83 | 49,82 ± 2,59* | 26,84 ± 1,43 | 35,19 ± 2,12* | 19,10 ± 0,98 | 24,82 ± 1,58* |
У амінокислот | 3866,41 ± 120,23 | 4509,70 ± 192,56* | 3046,14 ± 197,47 | 3494,77 ± 209,29 | 2670,95 ± 180,80 | 2950,02 ± 210,27 |
Отже, найбільш виражені кількісні зміни виявлено в печінці отруєних щурів 3-місячного віку, що, очевидно, пов’язано з високою інтенсивністю азотного метаболізму в молодому організмі.
Порушення ниркової функції призводить до чисельних метаболічних розладів і, особливо, до порушень обміну білків і амінокислот. Ці зміни визначаються віком, здатністю нирок синтезувати або руйнувати певні амінокислоти, пептиди і низькомолекулярні білки, інтенсивністю екскреції та транспорту амінокислот (Fowler B. A. et al., 1993; Гордієнко В.В., 2004).
Відомо, що сполуки важких металів і кадмію, зокрема, проявляють нефротоксичний ефект, порушуючи процеси обміну і тубулярної реабсорбції в нирках, що призводить до підвищення виділення загального білка (Кухарчук О.Л. та ін., 2001; Нейко Є.М. та ін., 2003).
Враховуючи значення функціонального стану нирок та їхню роль у метаболізмі азоту, досліджено вміст вільних амінокислот у даному органі та за умов отруєння щурів кадмію сульфатом залежно від віку (табл.3). Результати проведених досліджень свідчать, що за умов отруєння кадмієм у нирках щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку збільшується загальний вміст вільних амінокислот, відносно відповідних показників у нирках щурів інтактних груп на 18,4, 13,4 і 8,9% відповідно. Найбільших змін зазнає вміст сірковмісних амінокислот – метіоніну і цистину. Вміст останніх у щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку, отруєних кадмієм, вірогідно збільшується на 61,5 і 60,9%, 56,4 і 63,9%, 34,7 і 56,5% відповідно відносно цих показників у нирках інтактних щурів.
Отже, найбільших змін зазнає організм тварин 3-місячного віку, що узгоджується з роботами інших авторів (Мельничук Д.О., Мельникова Н.М., Деркач Є.А., 2004) і, очевидно, пов’язано з високим рівнем кумуляції цього важкого металу в нирках, зокрема у корковому шарі (Uriu K. et al., 2000; Yadav N. et al., 2006).
Досліджуючи вплив кадмію сульфату на метаболічний пул вільних амінокислот у легенях щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку встановлено зменшення загального вмісту вільних амінокислот у легенях отруєних тварин відносно відповідних показників у інтактних щурів. Такий характер змін узгоджується зі зниженням концентрації вільних амінокислот у крові, внаслідок порушення процесів транспорту за умов кадмієвої інтоксикації.
Аналізуючи результати цієї серії досліджень, слід зазначити, що введення кадмію сульфату в організм щурів 3-, 6 - та 18-місячного віку призводить до змін пулу вільних амінокислот у легенях отруєних щурів. Ступінь прояву цих змін значною мірою залежить від віку тварин. Найменш виражені порушення вмісту вільних амінокислот у легенях за умов отруєння кадмієм спостерігаються в групі щурів 18-місячного віку і становлять 10,5%, тоді як у легенях тварин 3 - і 6-місячного віку – 16,1 і 13,3% відповідно, відносно цих показників у легенях щурів інтактних груп, що, можливо, пов’язано передусім із пригніченням інтенсивності метаболічних процесів.
Водночас виявлено, що молодий організм найбільш чутливий до токсичної дії кадмію порівняно з тваринами 6 - і 18-місячного віку.
Таблиця 3. Вміст вільних амінокислот у нирках щурів різного віку за умов отруєння кадмію сульфатом, мкг/г (M ± m, n = 8)
Показники | Групи тварин | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 місяці | 6 місяців | 18 місяців | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| інтактні щури | щури, отруєні кадмію сульфатом | інтактні щури | щури, отруєні кадмію сульфатом | інтактні щури | щури, отруєні кадмію сульфатом | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Аланін | 608,24 ± 41,13
В результаті проведених досліджень показано, що при отруєнні кадмію сульфатом у серці щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку спостерігається зменшення загального вмісту вільних амінокислот відносно цих показників у серці тварин інтактних груп. Можливо, що такий характер змін метаболічного пулу вільних амінокислот у серці отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку може бути обумовлений втратою можливості клітин міокарду акумулювати амінокислоти з плазми крові. Водночас, зменшення загального вмісту амінокислот у серці, можливо, пов’язане з активацією метаболічних процесів у серцевому м’язі у відповідь на введення токсичної речовини, а саме кадмію сульфату. При цьому молодий організм характеризується більш високою інтенсивністю метаболічних перетворень порівняно із щурами 6 - і 18-місячного віку. В результаті зменшується загальний вміст вільних амінокислот за умов отруєння кадмієм, що найбільшою мірою проявляється в серці щурів 3-місячного віку і становить 16,0%, тоді як у тварин 6 - і 18-місячного віку – 14,3 і 11,9% відповідно відносно цих показників у серці інтактних тварин. Аналіз одержаних результатів свідчить, що отруєння кадмієм призводить до зміни метаболічного пулу вільних амінокислот у селезінці щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку. Встановлено, що за умов отруєння кадмію сульфатом зменшується загальний вміст вільних амінокислот у селезінці отруєних щурів усіх дослідних груп відносно цих показників у селезінці інтактних тварин. Встановлено, що найбільших змін при отруєнні зазнає молодий організм. Так вміст вільних амінокислот у селезінці щурів 3-місячного віку за умов отруєння кадмієм зменшується на 15,5% відносно інтактних тварин. Відомо, що вільні амінокислоти є сполучною ланкою між обміном білків і проміжним обміном нітрогену (Bender D. A., 1975; Мельничук С.Д. та ін., 2001). У зв’язку з цим досліджено концентрацію показників азотного обміну – аміаку, креатиніну, сечовини та загального білка в організмі щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку та за умов отруєння кадмію сульфатом (рис.1). Одержані дані свідчать, що введення кадмію сульфату в організм щурів різного віку, призводить до зміни концентрації показників, які характеризують стан азотного обміну. Так, у крові отруєних тварин 3-, 6 - і 18-місячного віку виявлено тенденцію до зниження концентрації загального білка на фоні вірогідного підвищення концентрації аміаку в 2,1, 2,1 і 1,7 раза, сечовини – у 2,0, 1,6 і 1,2 раза та креатиніну – у 2,5, 1,6 і 1,4 раза відповідно відносно цих показників у крові тварин інтактної групи, що є свідченням посилення амонієгенезу та сечовиноутворення в тканинах, оскільки кадмій є одним із визначальних факторів, що опосередковано, в результаті низки складних метаболічних перетворень, призводить до виникнення метаболічного ацидозу (Мельничук Д.О., Любецька Т.В. та ін., 1987; Мельникова Н.М. та ін., 2004). При цьому в організмі отруєних тварин відбувається процес окисної модифікації білків, який призводить до агрегації або фрагментації білка. Такі окиснені білки є субстратом для протеолітичних ферментів, які, в свою чергу, також обумовлюють зниження у крові концентрації загального білка (Simpson J. A. et al., 1992; Levine R. L. et al., 1999). Найбільш виражені зміни концентрації показників азотного обміну відмічено в крові отруєних щурів 3-місячного віку, що можна пояснити пригніченням з віком метаболічних процесів. Обмін амінокислот контролюють біохімічні та фізіологічні механізми, що забезпечують відносно стабільний їх рівень у крові та тканинах, а надлишок утилізується в реакціях глюконеогенезу, синтезі ацетил-КоА та утворення проміжних продуктів циклу трикарбонових кислот (Бенсон Дж. и др., 1984). Таким чином, амінокислоти в процесі тканинного обміну утворюють субстрати циклу трикарбонових кислот. Вуглеводи, що зазнають перетворення в результаті гліколізу, є джерелами пірувату і лактату. Зважаючи на те, що в процесі онтогенезу відбуваються значні зміни окисно-відновних реакцій і, зокрема, зміни гліколізу та циклу трикарбонових кислот (Доліба М.М., Кургалюк Н.М. та ін., 1993), вивчено вікові особливості токсичного впливу кадмію на окремі ланки цих метаболічних шляхів, як одних із найважливіших у процесах біологічного окиснення і генерації макроергічних зв’язків. За результатами проведених досліджень встановлено, що отруєння щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку кадмію сульфатом призводить до порушення метаболізму вуглеводів і проявляється підвищенням концентрації глюкози, метаболітів гліколізу та циклу трикарбонових кислот у крові отруєних тварин (рис.2). Досліджуючи концентрацію метаболітів гліколізу у крові отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку, встановлено вірогідне підвищення концентрації лактату на 33,7, 24,2 і 17,2%, пірувату – на 77,8, 75,0 і 73,3% відповідно відносно цих показників у крові інтактних тварин. Надлишок концентрації лактату за умов отруєння кадмієм, імовірно вказує на активацію анаеробних процесів гліколізу. Водночас, підвищена концентрація пірувату в крові отруєних щурів може свідчити, що процеси вуглеводного розщеплення гальмуються на стадії окиснення пірувату. При дослідженні концентрації метаболітів циклу трикарбонових кислот у крові за умов уведення виявлено їхні зміни у щурів усіх вікових груп. Встановлено, що в отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку вірогідно підвищується концентрація малату на 40,2, 33,8 і 24,6%, б-кетоглутарату – на 79,4, 63,3 і 50,0%, оксалоацетату – у 2,1, 1,9 і 1,8 раза відповідно відносно цих показників у крові щурів інтактних груп. Такий характер змін концентрації метаболітів циклу трикарбонових кислот у крові отруєних щурів, можливо, пов’язаний з пригніченням функціонування аеробного шляху розщеплення вуглеводів і, як наслідок, – зниження використання зазначених метаболітів у циклі трикарбованих кислот. На підставі аналізу одержаних даних можна зробити висновок про відмінності інтенсивності процесів вуглеводного обміну залежно від віку тварин. Отже, результати проведених досліджень свідчать, що з віком чутливість організму до токсичного впливу важких металів знижується. Зміна біохімічних процесів в організмі щурів на різних етапах онтогенезу лежить в основі адаптаційних реакцій організму до дії ксенобіотиків і є одним із механізмів пристосування до існування за умов отруєння кадмієм (Трахтенберг І.М., 2005). Встановлено, що в крові отруєних щурів 3-місячного віку ступінь активації гліколізу є значно вищою порівняно з відповідними показниками у крові отруєних тварин 6 - та 18-місячного віку. Таким чином, виявлене пригнічення з віком активності гліколізу може свідчити про зниження потенціальних резервів гліколітичної системи. Результати проведених досліджень доводять, що отруєння кадмієм призводить до зміни вмісту глюкози, метаболітів гліколізу і циклу трикарбонових кислот не тільки у крові, а й у печінці щурів 3-, 6 - та 18-місячного віку (рис.3). Рис.3. Вміст глюкози (А) та метаболітів гліколізу (Б) і циклу трикарбонових кислот (В) у печінці щурів різного віку за умов отруєння кадмію сульфату, ммоль/кг (M ± m, n = 8). При дослідженні вмісту метаболітів гліколізу – лактату й пірувату в печінці щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку за умов уведення кадмію, встановлено вірогідне збільшення їх вмісту в 1,5, 1,3 і 1,2 раза і 2,4, 2,0 і 1,7 раза відповідно відносно цих показників у печінці тварин інтактних груп. Збільшення вмісту лактату свідчить про активацію гліколітичних процесів анаеробного дихання за умов отруєння важкими металами й узгоджується з високим вмістом пірувату. Таким чином, активація гліколізу при отруєнні кадмієм, можливо, є пристосувальним механізмом внаслідок пригнічення споживання кисню печінкою, а також зниження активності ряду ферментів, які беруть участь у цьому процесі. Показано, що при отруєнні кадмію сульфатом у печінці щурів усіх досліджуваних груп збільшується вміст метаболітів циклу трикарбонових кислот – б-кетоглутарату, малату, оксалоацетату. Так, вміст б-кетоглутарату в печінці отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку збільшується у 2,8, 2,3 і 1,7 раза, малату – у 2,7, 2,4 і 1,6 раза та оксалоацетату – у 2,3, 2,1 і 1,8 раза відповідно відносно цих показників у печінці інтактних щурів. Виявлено тенденцію до збільшення вмісту глюкози в печінці всіх досліджуваних щурів при отруєнні кадмію сульфатом відносно цього показника в печінці щурів інтактних груп. За умов уведення кадмію вміст лактату та пірувату в печінці щурів 3-місячного віку є значно більшим, порівняно з відповідними показниками у тварин 6 - і 18-місячного віку при отруєнні кадмієм, що пов’язано з особливостями обмінних процесів у молодому організмі й може свідчити про зниження інтенсивності окисно-відновних процесів і накопичення недоокиснених продуктів проміжного обміну в організмі при дії кадмію сульфату. Зміни вмісту цих метаболітів у печінці щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку, за умов отруєння кадмієм, порівняно із цими показниками у печінці щурів інтактних груп, узгоджуються зі змінами їх концентрації в крові. При цьому аналіз одержаних результатів дозволяє стверджувати, що такий характер змін є проявом пристосувальної реакції організму тварин різного віку до токсичної дії кадмію сульфату, яка найбільшою мірою виражена у щурів 3-місячного віку. Отже, наведені в роботі дані свідчать, що при введенні кадмію сульфату ступінь змін біохімічних показників визначається, насамперед, віком і найбільшою мірою проявляється в організмі 3-місячних тварин. Показано, що інтенсивність метаболічних процесів на різних етапах онтогенезу має виражену вікову залежність і визначає чутливість організму щодо токсичного впливу важких металів. Встановлено, що за умов отруєння кадмію сульфатом стостерігаються кількісні зміни вмісту досліджуваних показників, які можна розглядати як компенсаторну відповідь організму на дію кадмію, що призводить до розвитку метаболічного ацидозу. Таким чином, дослідження якісного та кількісного спектра вільних амінокислот, а також метаболітів азотного і вуглеводного обміну в організмі тварин різного віку, отруєних кадмію сульфатом дає можливість корекції вмісту цих показників з метою нормалізації метаболічних процесів в отруєному організмі. У свою чергу, корекція таких біохімічних показників, як вміст вільних амінокислот, метаболітів азотного і вуглеводного обміну в крові та внутрішніх органах отруєних щурів різного віку відіграють важливу роль у формуванні адаптаційних реакцій організму тварин до дії ксенобіотиків і кадмію зокрема. ВИСНОВКИ Досліджено амінокислотний спектр крові та внутрішніх органів у інтактних щурів і за умов уведення кадмію сульфату в 3-, 6 - і 18-місячному віці. Встановлено якісний склад вільних амінокислот у крові, печінці, нирках, легенях, серці й селезінці інтактних щурів усіх вікових груп та за умов уведення кадмію сульфату, яких налічується 18: аланін, аргінін, аспарагінова кислота, валін, гістидин, гліцин, глутамінова кислота, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, пролін, серин, тирозин, треонін, триптофан, фенілаланін, цистин. Кількісний склад виявлених вільних амінокислот у крові, печінці, нирках, легенях, серці та селезінці інтактних щурів у віковому аспекті показав, що в крові та внутрішніх органах щурів 3-місячного віку загальний вміст вільних амінокислот є більшим порівняно з відповідними показниками у тварин 6 - і 18-місячного віку. Встановлено перерозподіл вмісту вільних амінокислот в організмі отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку, які мають подібну спрямованість змін у всіх вікових групах, але найбільш виражені у щурів 3-місячного віку відносно інтактних тварин. Так, при введенні кадмію сульфату загальний вміст вільних амінокислот у печінці 3-місячних щурів збільшується на 16,6%, при цьому вміст аспарагінової і глутамінової кислот зменшується; у нирках – збільшується на 18,4%, а в легенях, серці та селезінці – зменшується на 16,1, 16,0, 15,5% відповідно; у крові – знижується на 17,7%, але концентрація ізолейцину, аспарагінової і глутамінової кислот вірогідно підвищується. Встановлені зміни вмісту вільних амінокислот є свідченням порушення їхнього метаболізму в організмі за умов дії кадмію сульфату. Виявлено зміни концентрації показників азотного обміну у крові інтактних щурів різного віку та за умов уведення кадмію сульфату, які найбільш виражені у 3-місячних щурів: вірогідне підвищення концентрації сечовини, аміаку, креатиніну відповідно в 2,0, 2,1 і 2,5 раза та зниження концентрації загального білка на 17,3%, відносно щурів інтактної групи, що може бути наслідком посилення інтенсивності амонієгенезу та сечовиноутворення. Встановлено вірогідне збільшення вмісту метаболітів вуглеводного обміну в печінці та крові щурів за умов уведення кадмію сульфату, в усіх вікових групах, що найбільш виражено у тварин 3-місячного віку, відносно цих показників у печінці та крові щурів інтактної групи, а саме вміст метаболітів гліколізу – пірувату і лактату в крові - в 1,8 і 1,3 раза, в печінці - в 2,4 і 1,5 раза відповідно, циклу трикарбонових кислот - малату, оксалоацетату і б-кетоглутарату у крові - в 1,4, 2,1 і 1,8 раза, в печінці - у 2,7, 2,3 і 2,8 раза відповідно, що вказує на функціональні та метаболічні зміни в організмі отруєних тварин. Показано, що дослідження показників азотного і вуглеводного обміну в організмі тварин, з урахуванням віку, є необхідною передумовою для корекції змін в їх організмі за умов впливу важких металів. СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Шепельова І.А. Вплив кадмію на показники азотного і вуглеводного обміну в організмі щурів різного віку. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - біохімія. - Національний аграрний університет, Київ, 2008. У дисертації наведено результати досліджень впливу кадмію сульфату на якісний та кількісний склад вільних амінокислот у крові, печінці, нирках, легенях, серці і селезінці; концентрацію в крові показників азотного обміну – аміаку, креатиніну, сечовини та загального білка; вміст у печінці і крові метаболітів гліколізу – пірувату, лактату, циклу трикарбонових кислот – малату, оксалоацетату та б-кетоглутарату в щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку. Встановлено, що отруєння кадмію сульфатом призводить до збільшення загального вмісту вільних амінокислот у печінці та нирках і зниження – у крові, серці, селезінці та легенях щурів усіх вікових груп. Найбільш виражені зміни метаболічного пулу вільних амінокислот у крові та внутрішніх органах відмічено в щурів 3-місячного віку. Отруєння кадмієм призводить до зміни показників у крові щурів усіх вікових груп, що характеризують стан азотного обміну – аміак, креатинін, сечовина, загальний білок. У крові отруєних щурів 3-, 6 - і 18-місячного віку виявлено зниження концентрації загального білка на фоні вірогідного підвищення концентрації аміаку, сечовини та креатиніну. Показано, що під впливом кадмію сульфату в крові та печінці отруєних щурів усіх вікових груп відбувається порушення вуглеводного обміну, що проявляється змінами вмісту метаболітів гліколізу та циклу трикарбонових кислот. Встановлено, що при отруєнні кадмію сульфатом ступінь змін біохімічних показників визначається, насамперед, віком і найбільшою мірою проявляється в організмі щурів 3-місячного віку. Результати проведених досліджень можуть бути використані для розробки нових комплексних методів діагностики, профілактики і корекції патологічних змін за умов кадмієвої інтоксикації, з урахуванням вікового аспекту, з метою послаблення токсичної дії кадмію на організм людини та тварин на територіях з високим рівнем забруднення важкими металами. Одержані результати досліджень можуть бути використані в навчальному процесі в закладах біологічного, медичного та ветеринарного профілю, а також у науковій і практичній роботі для науково обґрунтуваної корекції азотного і вуглеводного обміну в організмі тварин за умов впливу важких металів. Ключові слова: кадмію сульфат, амінокислоти, метаболіти, щури, гліколіз, цикл трикарбонових кислот, азотний обмін, вуглеводний обмін. Шепелева И.А. Влияние кадмия на показатели азотного и углеводного обмена в организме крыс разного возраста. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Национальный аграрный университет, Киев, 2008. В диссертации изложены результаты исследований влияния кадмия сульфата на качественный и количественный состав свободных аминокислот в крови, печени, почках, легких, сердце и селезенке, концентрацию показателей азотного обмена – аммиака, креатинина, мочевины и общего белка в крови; содержание метаболитов гликолиза – пирувата, лактата, цикла трикарбоновых кислот – малата, оксалоацетата, б-кетоглутарата в печени и крови крыс 3-, 6 - и 18-месячного возраста. Показано, что качественный состав свободных аминокислот в крови и внутренних органах интактных крыс всех возрастных групп и при отравлении кадмия сульфатом насчитывает 18 аминокислот: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, валин, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, пролин, серин, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин и цистин. Отмечено перераспределение содержания свободных аминокислот в организме отравленных крыс 3-, 6 - и 18-месячного возраста, характеризующееся однонаправлеными изменениями во всех возрастных группах, наиболее выраженными у крыс 3-месячного возраста, относительно соответствующих показателей у интактных крыс. Так, при введении кадмия общее содержание свободных аминокислот в печени 3-месячных крыс повышается на 16,6%, при этом содержание аспарагиновой и глутаминовой кислот уменьшается; в почках – повышается на 18,4%, а в легких, серце и селезенке – снижается на 16,1, 16,0, 15,5% соответственно; в крови – снижается на 17,7%, однако концентрация изолейцина, аспарагиновой и глутаминовой кислот – достоверно повышается. Указанные изменения содержания свободных аминокислот свидетельствуют о нарушении их метаболизма в организме отравленных животных. Отравление кадмием приводит к изменению показателей, которые характеризируют состояние азотного обмена (аммиак, креатинин, мочевина, общий белок) в крови крыс всех возрастных групп. Изменения наиболее выражены в организме молодых животных: достоверно повышается концентрация мочевины, аммиака, креатинина в 2,0, 2,1 и 2,5 раза соответственно и снижается концентрация общего белка на 17,3%, относительно этих показателей в крови крыс интактной группы, что может быть следствием усиленного аммониегенеза и мочевинообразования. Показано, что под влиянием кадмия сульфата в крови и печени отравленных крыс всех возрастных групп происходит нарушение углеводного обмена, что проявляется повышением содержания метаболитов гликолиза и цикла трикарбонових кислот. Установлено, что при введении кадмия сульфата степень изменений биохимических показателей определяется, прежде всего, возрастом и в наибольшей мере проявляется в организме 3-месячных крыс. Показано, что исследование показателей азотного и углеводного обмена в организме с возрастом является необходимым условием для коррекции изменений при отравлении тяжелыми металлами. Таким образом, результаты проведенных исследований могут быть использованы для разработки новых комплексних методов диагностики, профилактики и коррекции патологических изменений при кадмиевой интоксикации с учетом возрастного аспекта, с целью уменьшения токсического действия кадмия на организм людей и животных на территориях с высоким уровнем загрязнения тяжелыми металлами. Полученные результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе в заведениях биологического, медицинского и ветеринарного профиля, а также в научной и практической работе для научно обоснованной коррекции азотного и углеводного обмена в организме животных при действии тяжелых металлов. Ключевые слова: кадмия сульфат, аминокислоты, метаболиты, крысы, гликолиз, цикл трикарбоновых кислот, азотный обмен, углеводный обмен. Shepelova I. A. Cadmium influence on the indices of nitrogen and carbohydrate metabolism in rat's organism of different ages. - Manuscript. The dissertation is submitted for the competition of scientific of candidate of biological science on speciality 03.00.04 - biochemistry. - National Agriculture University of Ukraine, Kiev, 2008. The dissertation presents the results of the investigation of cadmium sulfate influence on the qualitative and quantitative composition of free amino-acids in blood, liver, kidneys, lungs, heart and spleen, the concentration of the indices of nitrogen metabolism (ammonia, creatinine, urea and total protein in the blood), the content of glycolysis metabolites (piruvate, lactate), the cycle of tricarboxylic acids (malate, oxaloacetate and б-ketoglutarate) in the liver and blood of the rats of 3-, 6 - and 18 months age. It has been found that cadmium sulfate intoxication results both in the increase of total content of free amino-acids in the liver and kidneys, as well as in their decrease in the blood, heart, spleen and lungs of the intoxicated rats of all age groups. The most expressed changes in metabolic pool of free amino-acids of the blood and organs have been established in the rats of three months age. Cadmium intoxication caused the changes in the blood indices of rats of all age groups which characterizes the state of nitrogen metabolism (ammonium, creatinine, urea, total protein). In the blood of the intoxicated rats of 3-, 6 - and 18 months age there has been revealed the decrease in the concentration of total protein on the background of the authentic increase in the concentration of ammonia, urea and creatinine. It has been shown that under influence of cadmium sulfate in the blood and liver of the intoxicated rats of all age groups the breach of carbohydrate metabolism is observed which is characterized by the changes in the content of glycolysis metabolites and the cycle of tricarboxylic acids. It has been found that in case of cadmium sulfate intoxication, the level of the changes in biochemical indices is defined, first of all, by the age of animals and is observed mostly in rats of 3-months age. The results of the investigation may be used for the developing new complex methods in diagnostics, precautions and corrections in pathologic changes under conditions of cadmium intoxication, considering animal's age in order to decrease cadmium toxic effect on human and animal organisms on the territories with a high level of pollution by heavy metals. The results obtained may be applied in pedagogical process in the establishments of biological, medical and veterinary fields as well as in scientific and practical research for a scientifically argumented correction of nitrogen and carbohydrate metabolism in the organism of animals which have been intoxicated by heavy metals. Key words: cadmium sulfate, amino acids, metabolites, rats, glycolysis, cycle of tricarboxylic acids, nitrogenous metabolism, carbohydrate metabolism.
|