влияние концентрации водородных ионов на уровень

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПИЩ
Д.А. Бедняков, В.Ю. Новинский, А.Н. Неваленный
ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», Астрахань,
Россия
Проведено исследование влияния концентрации водородных ионов на характеристики
некото- рых ферментов, осуществляющих мембранный гидролиз пищи у белуги (Huso
huso L.), стерляди (Acipenser ruthenus L.) и бестера (Huso huso L.×Acipenser ruthenus L.).
Установлено, что для белуги и бестера максимальный уровень активности для α-амилазы,
мальтазы, казеинлитических протеиназ и щелочной фосфатазы находится в диапазонах
рН от 7,0 до 9,0; от 7,0 до 8,0; от 10,0 до 11,0; от
7,0 до 9,0 соответственно. Для стерляди максимальный уровень активности для
α-амилазы, маль-
тазы и казеинлитических протеиназ найден в диапазонах рН от 7,0 до 10,0; от 7,0 до 8,0;
от 8,0 до
11,0 соответственно, для щелочной фосфатазы отмечен четкий оптимум при рН 9,0.
Изучение процессов адаптации к влиянию основных абиотических факторов
представляется од- ной из важнейших задач современной биологии. Одним из наиболее
важных факторов, особенно для пойкилотермных организмов, в частности
гидробионтов, являются концентрация водородных ионов в воде, в связи с тем, что она
1/5
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПИЩ
может оказывать значительное влияние на уровень активности фермен- тов,
вследствие контакта пищеварительного тракта рыб с внешней средой.
В настоящее время в литературе имеется много данных по пищеварительным ферментам
лосо- севых, карповых видов рыб. Сведений же, касающихся характеристик
пищеварительных ферментов осетровых, недостаточно (Уголев, Кузьмина, 1993;
Неваленный и др., 2003; Коростелев, 2005; Лев- ченко, 2005).
В связи с этим целью данной работы являлось исследование влияния концентрации
водородных ионов на уровень активности некоторых пищеварительных ферментов
слизистой оболочки кишечника белуги, стерляди и их гибрида – бестера.
Материал был собран и обработан в 2007-2009 гг. Были использованы годовики белуги,
стерляди и бестера, полученные и выращенные в искусственных условиях. Определение
влияния рН проводи- ли в широком диапазоне: 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0;
12,0.
Уровень активности α-амилазы (КФ 3.1.1.1) определялся по убыли крахмала
модифицированным методом Смита и Роя, уровень активности мальтазы (КФ 3.2.1.20)
модифицированным глюкозоокси- дазным методом, щелочной фосфатазы (КФ 3.1.3.1) –
по степени гидролиза n-нитрофенилфосфата. Казеинлитическую активность протеиназ
(КФ 3.4.21) в нейтральной (рН = 7,4) среде определяли мо- дифицированным методом
Лоури. (Неваленный и др., 2005). Активность фермента выражали в мг или мкмоль
продуктов гидролиза, образующихся за 1 минуту инкубации в расчете на 1 г влажной
массы ткани. Статистическая обработка данных проводилась по общепринятым
методикам (Глинский, Ио- нин, 2002).
При исследовании влияния концентрации водородных ионов на уровень активности
пищевари- тельных ферментов слизистой оболочки кишечника белуги и бестера
(рисунки 1, 3) было установле- но, что максимальный уровень активности для α-амилазы,
мальтазы, казеинлитических протеиназ и щелочной фосфатазы находится в диапазонах
рН от 7,0 до 9,0; от 7,0 до 8,0; от 10,0 до 11,0; от 7,0 до
2/5
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПИЩ
9,0 соответственно. Как видно из полученных результатов, оптимальные значения
концентрации во- дородных ионов для α-амилазы, мальтазы и щелочной фосфатазы
близки к нейтральным, а оптимум казеинлитических протеиназ смещен в сторону
щелочных значений рН.
Для стерляди (рис. 2) максимальный уровень активности для α-амилазы, мальтазы и
казеинлити- ческих протеиназ найден в диапазонах рН от 7,0 до 10,0; от 7,0 до 8,0; от
8,0 до 11,0 соответственно, для щелочной фосфатазы отмечен четкий оптимум при
рН 9,0. Оптимальные значения для α- амилазы и мальтазы близки к нейтральным,
для щелочной фосфатазы и казеинлитических протеиназ оптимумы рН смещены в
сторону щелочных значений.
Таким образом, продемонстрировано, что оптимальные значения рН у исследованных
видов близки к таковым у лососеобразных, для которых в среднем для α-амилазы,
мальтазы, казеинлитиче- ских протеиназ и щелочной фосфатазы они составляют от 8,0
до 9,0; от 7,0 до 9,0; от 10,0 до 11,0; от
8,0 до 10,0 соответственно (Левченко, 2005). Также выявлены видоспецифичные
особенности адап- тации пищеварительной системы исследованных осетрообразных к
действию рН, которые оказались характерны и для гибридных особей. Следует
отметить, что наиболее приближенно они были пере- даны по материнской линии.
Библиографический список
1. Глинский В.В., Ионин В.Г. Статистический анализ: Руководство по обучению. М.:
ИНФРА-М,
Новосибирск: Сибирское соглашение, 2002. 241 с.
3/5
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПИЩ
2. Коростелев С.Г. Особенности мембранного пищеварения у рыб различных
таксономических и экологических групп: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Астрахань,
2005. 30 с.
3. Кузьмина В.В. Физиолого-биохимические основы экзотрофии рыб / В.В. Кузьмина
[отв. ред.
В.Н. Яковлев]; Ин-т биологии внутр. вод им. И. Д. Папанина. М.: Наука, 2005. 300 с.
4. Левченко О.Е. Влияние температуры и концентрации водородных ионов на уровень
активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб: Автореф. дис.
… канд. биол. наук.
Астрахань, 2005. 24 с.
5. Неваленный А.Н., Бедняков Д.А., Дзержинская И.С. Энзимология: учеб. пособие /
Астрахан.
гос. техн. ун-т. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. С. 74–79.
6. Неваленный А.Н., Туктаров А.В., Бедняков Д.А. Функциональная организация и
адаптивная регуляция процессов пищеварения у рыб: Моногр. Астрахань: АГТУ, 2003.
152 с.
7. Уголев А.М., Кузьмина В.В. Пищеварительные процессы и адаптации у рыб. СПб.:
4/5
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ПИЩ
Гидрометеоиздат, 1993. 283 с.
5/5