При изучении поведения гликолитических ферментов было установлено, что активность глюкозо-6-фосфатазы и фруктозо-1,6-дифосфатазы оставалась в пределах нормы или даже несколько повышалась в печени животных при голодании (13, 15—17).
Имеющиеся в литературе данные -о влиянии голодания на активность алиэстеразы довольно противоречивы (6, 9, 14). Нам вовсе не удалось найти сообщений о влиянии голодания на активность метилбутириназы.
Целью настоящего исследования явилось изучение поведения ряда ферментов в крови и печени крыс во время адаптации к острому голоданию.
Изучали активность ФМЭ-1 (фосфогидролазы моноэфиров ортофосфата Кф 3. 1. 3. 1.), ФМЭ-2 (фосфогидролазы моноэфиров ортофосфата Кф 3. 1. 3. 2), α-аланин аминотрансферазы (Кф 2. 6. 1. 12) и α-аспарагин аминотрансферазы (Кф 2. 6. 1. 10); алиэстеразы и метилбутириназы (Кф 3. 1. 1. 1.) в крови и печени крыс: и β-глюкуронидазы (β-D-глюкурюнид-глюкуроногидролазы Кф 3. 2. 1. 31) только в печеночной ткани.
Изучаемые нами ферменты являются представителями различных функциональных классов, характеризуются разной внутриклеточной локализацией, участвуют в различных звеньях сложного метаболического пути превращений веществ в организме.
Определение активности ферментов проводили с помощью ультрамикросистемы, созданной в лаборатории клинической энзимологии Института питания АМН СССР по уже опубликованным прописям (14).
Ферментативную активность выражали количеством микромолей субстрата, разложенного одним граммом сырой ткани или одним миллилитром крови в минуту при 37°С. Полученные результаты обработаны статистически и степень достоверности их была установлена.
Исследования проводились на половозрелых крысах-самцах породы Вистер весом 200—240 грамм. В начале эксперимента с целью унификации условий опыта в течение 7—10 дней все животные получали 18% синтетическую диету следующего состава:
крахмал — 62 г%
казеин — 18 г%
лярд — 11 г%
дрожжи сухие — 5 г%
солевая смесь — 4 г%
В период эксперимента опытные животные получали только воду без ограничения, контрольные продолжали получать ту же диету. Всего было-исследовано 220 крыс, из них 145 опытных и 75 контрольных.
В зависимости от продолжительности голодания опытные животные были подразделены на следующие группы:
1 группа — 24-часовое голодание
2 группа — 72-часовое голодание
3 группа — 120-часовое голодание
4 группа — 120-часовое голодание с последующим возобновлением кормления 18% синтетической диетой.
Результаты статистической обработки исследований крови и печени животных представлены на рис. 1, 2.
Анализ полученных данных показывает, что уже после 24 часов голодания увеличивается активность липолитических ферментов (алиэстеразы и метилбутириназы) в крови и в печени животных в среднем до 150%.
Активность ФМЭ-2 в крови опытных крыс увеличивается до 125%, в то время как активность ФМЭ-1 снижается до-уровня 65%. Активность β-глюкуронидазы в печени увеличивается в два раза (до 200%),
При удлинении сроков голодания до 72 часов активность алиэстеразы в крови повышается до 175%, активность метилбутириназы сохраняется на уровне 150%. В печени этих животных активность липолитических ферментов остается повышенной, но наряду с этим наблюдается увеличение активности ферментов переаминирования: аспартат и аланин-аминотрансфераз в крови до 126% и 115%, в печени до 130% и 150% соответственно.
Активность ФМЭ-2 в печени животных данной группы повышена до 167%. Обращает на себя внимание выраженное снижение активности ФМЭ-1 в крови до уровня 45%, в печени до 89%.
Интересно отметить, что после 120 часов голодания крыс активность липолитических ферментов в крови и в печени снижалась до уровня, наблюдаемого у контрольных крыс. Продолжала оставаться низкой активность ФМЭ-1 в крови (44%) и печени (50%) активность ФМЭ-2, β-глюкуронидазы и ферментов переаминирования в крови и печени сохранялась высокой.
Рис. 1.
Нормальное состояние, голодание и последующее насыщение являются качественно различными состояниями с различными степенями регуляции метаболических процессов, поэтому представляло интерес изучение изменения активности данных ферментных систем при возобновлении кормления. Группа животных после 120 часов голодания получала 18% синтетическую диету в течение 48 часов. При исследовании ферментативной активности в печени и в крови этих животных было отмечено снижение активности аспартат и аланин-аминотрансфераз до уровня контроля. Активность ФМЭ-2 в крови оставалась несколько увеличенной, в то же время значительно повышалась активность ФМЭ-1, достигая уровня контрольного.