Вміст неестерифікованих форм жирних кислот в еритроцитах крові корів різної молочної продуктивності
DOI:
https://doi.org/10.32636/01308521.2021-(70)-1-13Ключові слова:
корова, молочна продуктивність, неестерифіковані форми жирних кислотАнотація
Біологічні мембрани є головними елементами, які формують структуру клітин та підтримують у ній обмінні процеси. Крім функції бар’єра, який відокремлює внутрішній простір клітин від зовнішнього, біологічні мембрани слугують каркасом і важливим елементом у міжклітинній комунікації та ініціації внутрішньоклітинних сигналів. Мембранні ліпіди та ліпідні структури безпосередньо беруть участь у генеруванні та передачі клітинних сигналів, а білок-ліпідні структури – в локалізації сигнальних білків-партнерів у конкретних мікромедонах мембрани. Оскільки в еритроцитах крові корів ліпіди містяться тільки в мембрані, їх використовують як базову модель для досліджень та оцінки особливостей перебігу фізіологічних процесів в інших органах і тканинах. У зв’язку з цим нами проведено дослідження вмісту неестерифікованих форм жирних кислот в еритроцитах крові корів різної молочної продуктивності.
Встановлено, що концентрація неестерифікованих форм жирних кислот в організмі корів із надоєм 4800–5200 кг за лактацію порівняно з тваринами, у яких надій 3850–4150 кг, є більшою. Вказана різниця обумовлена переважно насиченими (10,4%) та меншою мірою моно- (9,8%) і поліненасиченими (7,7%) жирними кислотами. Відзначено, що в корів із вищою молочною продуктивністю індекс насиченості ліпідів більший, ніж у низькопродуктивних, що свідчить про вищий відносний вміст неестерифікованих форм ненасичених жирних кислот порівняно з насиченими. Неоднаковий вміст неестерифікованих форм насичених жирних кислот в еритроцитах крові корів різної молочної продуктивності спричинений кислотами з парним числом вуглецевих атомів у ланцюгу, різниця вірогідна й обумовлена головним чином каприловою (13,6%), каприновою (13,5%), лауриновою (12,8%), пальмітиновою (11,0%) і стеариновою (9,5%) кислотами. Більша концентрація неестерифікованих форм мононасичених жирних кислот в організмі корів із вищим надоєм спричиняється переважно олеїновою кислотою, однак різниця невірогідна. У корів із вищою молочною продуктивністю порівняно з низькопродуктивними тваринами більший вміст неестерифікованих форм поліненасичених жирних кислот обумовлений переважно кислотами родини w-3 (9,2%), менше – родини w-6 (7,1%). Серед жирних кислот родини w-3 встановлено вірогідну різницю за вмістом ейкозапентаєнової (13,7%) і докозатриєнової (14,7%) кислот, а серед кислот родини w-6 – ейкозатриєнової (17,9%) і докозадиєнової (14,3%).
Поліненасичені жирні кислоти родини w-3 порівняно із жирними кислотами родини w-6 регулюють функціональну активність організму на більш високому рівні й тим самим мають сильніший вплив на обмінні процеси в організмі та продуктивність тварин. На нашу думку, більший вміст ненасичених жирних кислот у корів із вищою молочною продуктивністю порівняно з низькопродуктивними тваринами забезпечує більшу проникність клітинних мембран і вищу інтенсивність метаболічного обміну між клітиною і зовнішнім середовищем, що є одним із факторів, які формують вищу молочну продуктивність.
Посилання
1. Ветеринарна клінічна біохімія : підручник / за ред. В. І. Левченка і В. В. Влізла. Біла Церква, 2019. 415 с.
2. Извекова В. А. Липиды мембран и функции иммунокомпетентных клеток в норме и патологии. Успехи современной биологии. 1991. Т. 111. Вып. 4. С. 577–590.
3. Кагава Я. Биомембраны. Москва : Высшая школа, 1985. 304 с.
4. Квачов В. Г., Сокирко Т. О. Ліпідний гомеостаз мембран і імунологічна компетентність мононуклеарних фагоцитів, механізми взаємозв’язку і нові підходи до розробки імуноактивних препаратів. Біологія тварин. 2003. Т. 5. № 1/2. С. 83–88.
5. Кількісні хроматографічні методи визначення окремих ліпідів і жирних кислот у біологічному матеріалі : метод. посіб. / Й. Ф. Рівіс та ін. Вид. 2-ге, уточн. та доп. Львів, 2017. 160 с.
6. Ленинджер А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функции клетки / пер. с англ. под ред. А. А. Баева и Я. М. Варшавского. Москва : Мир, 1974. 955 с.
7. Лескова Г. Ф., Крыжановский Г. Н. Дисрегуляция обмена фосфолипидов нейрональных мембран в патологии нервной системы. Журнал невропатологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2010. Вып. 6. С. 102–106.
8. Лишко В. К., Шевченко М. И. Мембраны и жизнь клетки. Киев : Наукова думка, 1987. 101 с.
9. Транспорт монокарбоновых кислот с разной длиной углеводородной цепи через плоскую липидную мембрану / В. Ю. Евтодиенко и др. Биологические мембраны. 1996. Т. 13. № 1. С. 79–88.
10. Acyl-CoA synthetase 3 promotes lipid droplet biogenesis in ER microdomains / A. Kassan et al. J. Cell Biol. 2013. Vol. 203. No. 6. P. 985–1001.
11. Barbosa A. D., Savage D. B., Siniossoglou S. Lipid droplet-organelle interactions: emerging roles in lipid metabolism. Curr. Opin. Cell. Biol. 2015. Vol. 35. Р. 91–97.
12. Casares D., Escribá P. V., Rosselló C. A. Membrane lipid composition: effect on membrane and organelle structure, function and compartmentalization and therapeutic avenues. Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20. Issue 9. P. 2167.
13. Chanarat S., Sträßer K. Splicing and beyond: the many faces of the Prp19 complex. Biochim. Biophys. Acta. 2013. Vol. 1833. Issue 10. P. 2126–2134.
14. Changes in fatty acids in plasma and association with the inflammatory response in dairy cows abomasally infused with essential fatty acids and conjugated linoleic acid during late and early lactation / M. Gnott et al. Journal of Dairy Science. 2020. Vol. 103. Issue 12. P. 11889–11910.
15. Characterization of raft microdomains in bovine mammary tissue during lactation: How they are modulated by fatty acid treatments / H. Taga et al. Journal of Dairy Science. 2021. Vol. 104. Issue 2. P. 2384–2395
16. Cidea is an essential transcriptional coactivator regulating mammary gland secretion of milk lipids / W. Wang et al. Nat. Med. 2012. Vol. 18. No. 2. P. 235–243.
17. Development and validation of a combined method for the biomonitoring of omega-3/-6 fatty acids and conjugated linoleic acids in different matrices from human and nutritional sources / C. Bocking et al. Clin. Chem. Lab. Med. 2010. Vol. 48. Issue 12. P. 1757–1763.
18. Dietary fatty acids affect red blood cell membrane composition and red blood cell ATP release in dairy cows / D. Revskij et al. Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20. Issue 11. P. 1–19.
19. Friedman J. R., Voeltz G. K. The ER in 3D: a multifunctional dynamic membrane network. Trends Cell Biol. 2011. Vol. 21. Р. 709–717.
20. Heida H. W., Keenan T. W. Intracellular origin and secretion of milk fat globules. European Journal of Cell Biology. 2005. Vol. 84. Issue 2/3. P. 245–258.
21. Hublet W. L. Transbilayer coupling mechanism for the formation of lipid asymmetry in biological membranes. Biophys. J. 1990. Vol. 57. P. 98–108.
22. Hydrostatic-pressure and temperature effects on the molecular order of erythrocyte membranes from deep-, shallow-, and non-diving mammals / E. E. Williams et al. Canadian Journal of Zoology. 2001. Vol. 79. No. 5. P. 888–894.
23. Kiss R. S., Nilsson T. Rab proteins implicated in lipid storage and mobilization. J. Biomed. Res. 2014. Vol. 28. No. 3. P. 169–177.
24. Markers of oxidative status in plasma and erythrocytes of transition dairy cows during hot season / U. Bernabucci et al. J. Dairy Sci. 2002. Vol. 85. Issue 9. P. 2173–2179.
25. Mason R. R., Watt M. J. Unraveling the roles of PLIN5: linking cell biology to physiology. Trends Endocrinol. Metab. 2015. Vol. 26. P. 144–152.
26. Membrane lipid therapy: Modulation of the cell membrane composition and structure as a molecular base for drug discovery and new disease treatment / P. V. Escribá et al. Progress in Lipid Research. 2015. Vol. 59. P. 38–53.
27. Organization and function of membrane contact sites / S. C. Helle et al. Biochim. Biophys. Acta. 2013. Vol. 1833. Issue 11. P. 2526–2541.
28. Pol A., Gross S. P., Parton R. G. Biogenesis of the multifunctional lipid droplet: lipids, proteins, and sites: review. J. Cell Biol. 2014. Vol. 203. No. 5. P. 635–646.
29. Proteomic analysis of lipid raft-enriched membranes isolated from internal organelles / C. N. Poston et al. Biochem Biophys Res Commun. 2011. Vol. 415. No. 2. P. 355–360.
30. Species-dependent differences in the effect of ionic strength on potassium transport of erythrocytes: the role of lipid composition / I. Bernhardt et al. Gen. Physiol. Biophys. 1992. Vol. 11. No. 3. P. 287–299.
31. Stein W. D., Litman T. Channels, carriers, and pumps: 1. Structural basis of movement across cell membranes. Elsevier. 2015. DOI: 10.1016/B978-0-12-416579-3.00001-0. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124165793000010 (last accessed: 12.05.2021).
32. The adipophilin C terminus is a self-folding membrane-binding domain that is important for milk lipid secretion / B. M. Chong et al. J. Biol. Chem. 2011. Vol. 286. Р. 23254–23265.
33. The effect of hydroxylated fatty acid-containing phospholipids in the remodeling of lipid membranes / S. Piotto et al. Biochimica et Biophysica Acta. 2014. Vol. 1838. Issue 6. P. 1509–1517.
34. The influence of a formula supplemented with dairy lipids and plant oils on the erythrocyte membrane omega-3 fatty acid profile in healthy full-term infants: a double-blind randomized controlled trial / M. L. Giannі et al. BMC Pediatrics. 2012. Vol. 12. Issue 1. DOI: 10.1186/1471-2431-12-164. URL: https://bmcpediatr.
biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2431-12-164 (last accessed: 12.05.2021).
35. The role of membrane fatty acid remodeling in the antitumor mechanism of action of 2-hydroxyoleic acid / M. L. Martin et al. Biochimica et Biophysica Acta. 2013. Vol. 1828. Issue 5. P. 1405–1413.
36. The role of specific fatty acids on dairy cattle performance and fertility / J. E. P. Santos et al. The 24th Annual Ruminant Nutrition Symposium, Gainesville, FL, February 5–6, 2013. Florida, 2013. P. 73–89.
37. Thiele O., Plotkin J., Imre S. Lipid pattern of erythrocyte membrane of calf and adult cattle. Zbl. Vet. Med. 1979. Vol. 26. P. 425–431.
38. Walther T. C., Farese R. V. Jr. Lipid droplets and cellular lipid metabolism. Annu. Rev. Biochem. 2012. Vol. 81. P. 687–714.
39. Welte M. A. Expanding roles for lipid droplets. Curr. Biol. 2015. Vol. 25. No. 11. P. 470–481.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 О. Б. ДЯЧЕНКО (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
