Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение физиологии молоко-образования и молоковыделения представляется важным не только из экономических соображений для производства молока - высококачественного продукта питания, но и решения ряда г медико-биологических вопросов, связанных с пониманием биологической важности лактации и уникальной природы молока, приспособленного к удовлетворению метаболических и иммунных потребностей потомства. Поэтому различные аспекты данной проблемы активно разрабатываются во всем мире. Имеющиеся работы посвящены преимущественно сравнительному анализу состава и физико-химических свойств молока у различных представителей млекопитающих, изучению роли экзо- и эндогенных факторов в регуляции образования молока и отдельных его компонентов (Грачев, Галанцев, 1973; Yokoyama, Mizuno, Nagasava, 1978; Тараненко, 1986; Коуи, 1987; Хамидов и др., 1993). Результаты этих работ, полученные в экспериментах на животных и клинических наблюдениях, дают достаточно полную информацию о роли нервной и эндокринной систем и их отдельных звеньев в регуляции лактации, количества и состава молока, синтеза молочных белков, липидов и углеводов. Они позволяют также охарактеризовать видоспецифическую адаптацию состава молока, анатомо-физиологические приспособительные механизмы кормления потомства и структуры самых молочных желез в зависимости от биологии развития вида (Владимирова, Грачев, 1978; Тверской, 1978; Коуи, 1987; Тверской, Алиев, 1992).
Однако многие аспекты физиологии и биохимии лактации все еще остаются далекими от удовлетворительного освещения. К их числу относятся прежде всего изучение механизмов биосинтеза молочных белков, изменения количества и состава секре-тируемого молока под влиянием различных факторов внешней среды и выяснение точки приложения гормонального эффекта в сложном процессе синтеза молочных белков. Крайне мало исследованы вопросы, выяснения механизмов стрессорных воздействии на секрецию молока, содержание в нем питательных, биологически активных веществ - гормонов, ростовых факторов, ферментов, иммунных белков и т.п.
Чрезвычайная актуальность изучаемой проблемы обусловлена также постоянно меняющимися социально-экономическими
и эколого-физиологическими условиями жизни современного человека. По ряду, до конца еще не установленных обстоятельств, наблюдается дальнейший рост случаев гиполактии у женщин, не способных из-за своего физиологического состояния продуцировать достаточное количество молока с нормальным содержанием в нем ферметов, гормонов, витаминов и др. жизненно важных для потомства веществ. Соотвестственно этому растет количество детей-искусственников, вынужденно переводимых на заменители молока, которые по своему составу далеко не идентичны материнскому. Их применение приводит, как это документировано многочисленными наблюдениями, к нарушению роста и развития потомства, снижению его жизнеспособности, повышению риска ранней смерти и ослаблению репродуктивной функции, проявляющемуся в зрелом возрасте (Lee, Lebenthal, 1983; Lebenthal, Young, 1986; Низамова, Тарасенко, Юнусова, 1994; Акмальханов, Мирхидоятов, 1996; Липатов, Липатов, 1996).
Расширение масштабов распространения гиполактии в настоящее время не может не вызывать тревогу и у животноводов, так как количество молока и содержание в нем основных питательных веществ, макро- и микроэлементов, витаминов и защитных факторов определяется не только уровнем кормления у лактирующего организма, но и рядом других обстоятельств. Многие стрессорные воздействия, в том числе загрязнение окружающей среды промышленными отходами, дефолиантами, гербицидами, фунгицидами приводят к снижению количества секре-тируемого молока, появлению в нем абиогенных факторов, уменьшению количества биологически активных веществ, что наносит немалый ущерб не только производству молока, но и воспроизводству животных. Все это обуславливает актуальность проблемы дальнейшего изучения влияния стрессорных факторов на молокопродуцирующую и белоксинтезирующую функции с целью нахождения путей коррекции снижения количества и состава молока в экологически неблагоприятных условиях жизни. Говоря об актуальности обсуждаемой темы, нельзя не отметить также и то обстоятельство, что в современном животноводстве овцы крайне мало используются или не используются вовсе в производстве молока и молочных продуктов. Между тем молоко именно этих животных по ряду своих физико-химических свойств, содержанию уникальных биологически активных и лечебных веществ является важным источником питания для человека. Это касается особенно каракульской овцы, молоко
которой издревле использовалось в Центральной Азии для питания и в лечебных целях.
Для реального использования каракульской овцы в производстве молока крайне важно разработать научно-обоснованные рекомендации, составленные на основе глубокого знания физиологии лактации, ее общих для всех млекопитающих закономерностей и специфических для данной породы овец.
Все вышеизложенное и побудило нас к проведению настоящих исследований.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - детально изучить на модели каракульской овцы образование молока, белковых его компонентов и возможное участие в синтезе белков молока тканевых белков молочной железы в норме и условиях стрессорных воздействий; выяснить возможность снятия стрессом вызванные гиполактии с помощью некоторых нейролептиков, а также и использования каракульской овцы в качестве резерва повышения производства молока и молочных продуктов.
-
охарактеризовать секреторную деятельность молочной железы (продолжительность лактации, количество секретиру-емого молока и белковых его компонентов в динамике и на всем протяжении лактации) в зависимости от уровня молочной продуктивности в норме;
-
изучить влияние стресс-факторов на основные характеристики секреторной деятельности молочной железы, а также механизмы, лежащие в основе сдвигов лактации в этих условиях;
-
выяснить возможность стимулирующего и "стресснимаю-щего" эффектов сульпирида - одного из представителей нейролептиков на процессы образования и выделения молока и белковых его компонентов;
-
представить количественную характеристику тканевых белков молочной железы и их вариабельность в зависимости от гормонального статуса организма, молочной продуктивности, периодов лактации для выяснения возможного их участия в образовании молока и белковых его компонентов и целенаправленного регулирования синтеза этих белков-доноров аминокислот;
-
изучить влияние пролактина, кортизола, тироксина и их комплекса на активность амшюацил-тРНК-синтетаз ткани мо-
лочной железы в различные периоды лактации;
6) представить подробную характеристику лактации и состава молока каракульской овцы для уточнения эффективности использования ее в качестве резерва в производстве молока, молочных продуктов, а также богатых иммуноактивными белками питательных смесей для детей и молодняка сельскохозяйтвенных животных.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые осущетвлено всесторонее исследование секреторной деятельности молочной железы каракульских овец в стойлово-пастбищных условиях содержания с учетом уровня кормления, режимов доения и индивидуальных особенностей животных. Продемонстрировано, что при соблюдении определенных условий содержания и кормления, режима доения (ручное) у каракульской овцы без подсоса продолжительность лактации составляет 150 дней, а не 100-120, как считалось ранее. При этом от каждой овцы в среднем за период лактации получают 80 кг молока с высоким содержанием молочных белков, в том числе и иммуноактивных (в молозивный период лактации).
При изучении динамики содержания общего белка, водо- и солерастворимых белков, белков стромы, а также небелкового азота в ткани молочной железы, с одной стороны, и общего белка, казеина, сывороточных белков (альбумины и глобулины) в молоке - с другой в зависимости от уровня и периодов лактации, функционального состояния железистой ткани вымени показано, что водорастворимые фракции тканевых белков используются маммоцитами для образования специфического молочного белка казеина, а солерастворимые - для синтеза сывороточных белков.
В отношении физиологических механизмов гормональных воздействий на процесс лактации установлено, что индуцирующее влияние пролактина и репрессирующее влияние кортизола на синтез специфического молочного белка реализуется на самой ранней стадии протеосинтеза, т.е. на стадии активации аминокислот аминоацил-тРНК-синтетазами.
В идентичных условиях содержания и кормления овец, подобранных по принципу аналогов, получены убедительные сведения о тормозящем влиянии стресс-факторов на образование и выделение молока и молочных белков; вскрыты механизмы реализации этого эффекта, показано в частности, что гиполактия при стрессе обусловлена снижением освобождения пролактина из аденогипофиза; продемонстрировано, что сульпирид, обладая лактогенным эффектом, предотвращает и/или снимает тормо-
зящее влияние стрессора на образование и секрецию молока и молочных белков.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результаты работы могут быть полезными для решения таких важнейших медико-биологических проблем, как устранение стрессом вызванной гипо- или алактии, которая помимо огромного ущерба наносимого молочной промышленности, приводит к дисбалансу питания потомства, повышая тем самым риск заболеваемости и смертности в периоды f роста и развития организма. Результаты работы указывают также, что каракульская овца по характеристикам лактации, количеству и качественному составу вьщаимого молока может быть использована в качестве значительного резерва в производстве молока, молочных продуктов, а также источника иммунных белков (в молозивный период) для повышения защитных функций организма при искусственном вскармливании.