Влияние марганца на включение 1-С-глицина в белки печени при недостаточности витамина А

Влияние марганца на обмен белков в организме изучено недостаточно. В литературе есть только отдельные сообщения, указывающие на взаимосвязь марганца с белком в обменных процессах. Известно, например, что в связывании и переносе марганца участвует белок, принадлежащий к р-глобулинам. Марганец необходим для биосинтеза нуклеиновых кислот. Активность ДНК- и РНК-полимеразы зависит от присутствия марганца.

В доступной нам литературе мы не нашли данных о влиянии марганца на включение 1-С14-глицина в белки печени животных при недостаточности витамина А и животных, получавших различные дозы его. Этому исследованию посвящена настоящая работа.

Исследования проводили на белых крысах-самцах. Для изучения влияния недостаточности витамина А и повышенных доз марганца на включение 1-С14-глицина в белки печени отбирали крыс с начальным весом 50 г. Животных одной группы (подопытной) содержали на полноценной пищевой смеси, лишенной витамина А. Животные другой группы получали такую же пищевую смесь и 40 ИЕ витамина А на 1 крысу в сутки. Эти животные служили контролем. За 10 дней до конца опыта, когда у подопытных животных начинался А-авитаминоз, всех животных делили на 2 подгруппы. Крысам первых подгрупп обеих групп вводили ежедневно на протяжении 10 дней водный раствор хлористого марганца peros из расчета 7,3 мг марганца на 1 крысу в сутки. Животных 2 других подгрупп содержали, на том же пищевом рационе до конца опыта, витамина им не давали. Продолжительность опыта 2 месяца.

Влияние повышенных доз витамина А и марганца на включение 1-С14-глицина в белки печени изучали на 3 группах крыс с начальным весом 75—80 г. Все группы животных получали полноценную пищевую смесь, из которой исключался только витамин А. Животные 1-й группы получали peros50 ИЕ витамина А и служили контролем, крысам 2-й группы вводили 5000 ИЕ витамина А и 3-й — 50 000 ИЕ витамина А. За 10 дней до конца опыта животные каждой группы были разделены на 2 подгруппы и животным одной из подгрупп каждой группы вводили хлористый марганец, как и в предыдущем опыте. Продолжительность опыта 2 недели.

По истечению срока опыта животных декапитировали, быстро вынимали печень, промывали буферным раствором при рН 7,3, размельчали и навески в 200 мг помещали в колбочки для инкубирования, содержащие буфер и меченый глицин. Все процедуры проводили на льду. Колбочки хорошо закрывали и инкубировали при 37° в атмосфере кислорода при постоянном встряхивании на мешалке типа Дубноффа с термостатом Вобзера. После 90 мин инкубации реакцию останавливали добавлением трихлор-уксусной кислоты, выделяли белки, наносили на алюминиевые диски, а затем с помощью торцового счетчика Гейгера—Мюллера и установки Б-2 определяли их радиоактивность. В качестве метки в опытах использовали 1-С14-глицин, который прибавляли из расчета 0,5 мк/Ки мл инкубационной среды. В качестве инкубационной среды использовали Кребса—Рингера фосфатный буфер рН 7,3. Результаты подвергали статистической обработке.

Результаты наших опытов показывают, что удельная активность в печени животных при А-авитаминозе на 54% выше, чем в контроле.

Эти данные согласуются с полученными ранее результатами К. М. Леутского, И. Ф. Мещишена. Кроме того, усиленное включение аминокислот при недостаточности витамина А наблюдали и другие авторы. Они показали, что включение метионина и фенилаланина в диафрагму крыс при недостаточности витамина А увеличивается. N. Rao, в опытах invivo и invitro на печени и других органах также нашел повышение включения лецитина при А-авитаминозе.

При недостаточности витамина А происходит перераспределение калия и натрия в тканях, которое влияет на проникновение аминокислот через клеточные мембраны и включение их в белки. Это, по-видимому, является одной из возможных причин повышения включения 1-С14-глицина в белки печени в условиях недостаточного поступления витамина А в организм.

При введении животным 5000 ИЕ витамина А в сутки активность включения 1-С14-глицина в белки печени увеличивается на 119%.

Под влиянием повышенных доз витамина А в тканях животных снижается уровень ДНК и повышается содержание РНК, что сказывается на биосинтез белка в этих условиях.

Доза 50000 ИЕ витамина А не сопровождается статистически достоверными изменениями.

Существенное влияние на включение 1-С14-глицина в белки печени оказывают повышенные дозы марганца. При этом если в контроле десятикратная доза марганца увеличивает радиоактивность белков на 42%, то при А-авитаминозе марганец вызывает понижение радиоактивности белков па 45%.

Введение марганца peros животным, получавшим 50 ИЕ, действует в том же направлении, что и доза витамина А в 5000 ИЕ, т. е. повышает активность включения глицина в белки. Возможно в этом случае марганец является синергистом по отношению к витамину А.

У животных, получавших 5000 ИЕ витамина А, введение такой же дозы марганца вызывает обратные изменения, т. е. снижается активность включения, которая, однако, не достигает уровня активности у контрольных животных. Введение марганца животным, которые получали 50 000 ИЕ витамина А, сопровождается незначительным увеличением активности включения меченого глицина в белки.

Согласно литературным данным, введение животным соединений марганца содействует быстрейшему накоплению белка в организме и лучшему развитию мышечной ткани. Марганец увеличивает интенсивность включения аминокислот в рибосомы печени invitro, что согласуется с нашими данными о стимулирующем действии марганца на включение меченого глицина в белки печени.

Недостаточность витамина А влияет на уровень марганца в тканях организма. Преобладающая часть марганца в тканях животных находится в связи с высокомолекулярными соединениями, в том числе белками. Следовательно, недостаточность витамина А, оказывая влияние на концентрацию марганца, тем самым сказывается на обмене белков.

Марганец обеспечивает устойчивость рибосом, осуществляет связь РНК с белком и стимулирует синтез ДНК. Показано, что в присутствии марганца и рибосомной РНК фермент из печени крысы включает АМФ в полиадениловую цепь. Синтез рибонуклеопротеидными частицами растворимого белка и поли-У-направленная полимеризация фенилаланина лучше протекает в присутствии марганца. Можно предположить, что марганец, будучи активатором или составной частью ряда ферментов белкового обмена, играет определенную роль в синтезе и обмене белков.

загрузка...