УЧАСТЬ ІНТЕРМЕДІАТІВ КАТАБОЛІЗМУ ГЛУТАМІНУ В ПРОЦЕСАХ МІКРОБНОГО АМОНІЄГЕНЕЗУ В РУБЦІ
М.С. Калачнюк1, Д.О. Мельничук1, Л.Г. Калачнюк1, М. Мароунек2, O.Г. Савка2, Г.I. Калачнюк1
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
1Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Героїв Оборони,15; Київ, 03041, Україна
2Інститут фізіології і генетики тварин, Чеська академія наук, 14220 Прага,
Чеська Республіка
З допомогою класичних і сучасних методів досліджень у дослідах invitro з’ясовували перетворення глутаміну комплексом мікроорганізмів-симбіонтів вмістимого рубця, одержаного через фістули від телят із сформованим рубцевим типом травлення. Під час 96-годинної інкубації при кожному відборі аліквот культурального середовища проводили визначення біохімічних показників контрольних і дослідних зразків.
У дослідні культуральні середовища, крім 40 мМ глутаміну або глутамату, додавали йонофор монензин у кінцевій концентрації 5 мг/л.
Особливу увагу звертали на визначення концентрації водневих іонів (рН), редокс-потенціалу (Eh), NH3, протеїну, глутаміну, суми й окремих індивідуальних летких жирних кислот (ЛЖК) та ін., а також активність ензимів α-кетоглутаратдегідрогенази, глутамінсинтетази, L-аспартат:2-оксо-глутаратамінотрансферази і L-аланін:2-оксоглутаратамінотрансферази.
Показано, що клітини змішаної популяції мікроорганізмів-симбіонтів рубця метаболізують глутамін через утворення глутамату і піроглутамату (піролідонкарбонову кислоту) до амоніаку й низькомолекулярних карбонових кислот.
Процеси перетворення глутаміну супроводжуються специфічними змінами фізико-хімічних властивостей культурального середовища і, передусім, вірогідним зміщенням у бік менших від’ємних величин Eh та підвищенням рН, що неоднозначно позначається на ензимних реакціях, які залучені у метаболізм аміду глутамінової кислоти та його інтермедіатів (інгібується активність a-кетоглутарат-дегідрогенази й активуються амінотрансферази на тлі зростання вмісту проміжних та кінцевих продуктів деградації глутаміну).
Монензин має здатність вірогідно захищати глутамін та такі його інтермедіати, як глутамат і піроглутамат, від швидкої мікробної деградації, що підтверджується суттєвим зниженням рівнів рН, аміаку, суми ЛЖК, ацетату, бутирату, активності a-кетоглутаратдегідрогенази та глутамінсинтетази за паралельного підвищення рівнів редокс-потенціалу, активності амінотрансфераз і білкового фонду.
Регуляторна роль йонофору в процесах асиміляції азоту в рубцевому середовищі найбільш виразно проявляється у його селективному інгібуванні росту й розвитку грам-позитивних бактерій, будова клітинних оболонок і мембран у яких є іншою, ніж у грам-негативних мікробів та гальмуванні ензимних реакцій, задіяних у механізми метаболізму глутаміну, глутамату і піроглутамату, що, очевидно, функціонують в окремому циклі інтра- й екзоцелюлярних перетворень азотовмісних сполук.
Ключові слова: МІКРООРГАНІЗМИ-СИМБІОНТИ РУБЦЯ, КАТАБОЛІЗМ ГЛУТАМІНУ, ГЛУТАМАТ, ПІРОГЛУТАМАТ, АМОНІЄГЕНЕЗ, МІКРОБНІ ЕНЗИМИ, ЖУЙНІ ТВАРИНИ
