Деркач Є.А., Шепельова І.А., Мельникова Н.М.
Національний університет біоресурсів і природокористування України (НУБіП України)

Вільним амінокислотам належить важлива біологічна роль у регуляторних і адаптаційних процесах організму, а зміни їх концентрації відображають глибину деструктивних і катаболітичних процесів, які відбуваються в організмі за різних патологічних станів, зокрема при отруєнні сполуками важких металів.

Отруєння організму важкими металами призводить до порушення процесу гліколізу, функціонування циклу трикарбонових кислот — важливих шляхів біологічного окиснення і генерації енергії, а також до змін амінокислотного складу організму, внаслідок чого порушується перебіг низки метаболічних процесів.

Вільні амінокислоти, насамперед, незамінні, є джерелом для синтезу білка в паренхіматозних клітинах печінки. Однак, унаслідок токсичної дії кадмію, виникає ряд функціональних і морфологічних порушень, зміни біохімічних процесів, що призводять до порушення транспорту амінокислот та диспропорцій амінокислотного пулу в клітинах печінки. При цьому залишається недостатньо вивченим віковий аспект цієї проблеми.

Дослідження проводились на самцях білих лабораторних щурів, які утримувались на стандартному раціоні. Досліди проведено на щурах трьох вікових груп: 3-місячного віку (період статевого дозрівання; молоді); 6-місячного віку (період статевої зрілості; дорослі); 18-місячного віку (період старості; старі).

Отруєння кадмію сульфатом проводилося шляхом щоденного внутрішньочеревного введення кадмію сульфату в 0,89 % розчині натрію хлориду, з розрахунку 0,134 мг/100 г маси тіла тварини, що становить 1/50 LD₅₀. Інтактним тваринам внутрішньочеревно вводився відповідний об'єм 0,89 % розчину натрію хлориду. Дослід тривав 14 діб. Тварин декапітували під етерним наркозом на 15 добу від початку досліду. Дослідні тварини були поділені на 2 групи: І — інтактні щури; ІІ — щури, яким уводили кадмію сульфат (у подальшому щури, отруєні кадмію сульфатом).

Встановлено, що отруєння кадмію сульфатом призводить до збільшення загального вмісту вільних амінокислот у печінці щурів усіх досліджених вікових груп. При цьому найбільш виражені зміни відмічено у щурів 3-місячного віку.

При цьому вміст сірковмісних амінокислот — цистину та метіоніну в печінці отруєних молодих щурів збільшується на 29,5 і 32,5 % відповідно відносно цих показників у печінці інтактних тварин. На 33,2 % зменшується вміст глутамінової кислоти та на 12,3 % аспарагінової кислоти в печінці щурів 3-місячного віку відносно відповідних показників у печінці інтактних щурів.

Збільшення вмісту сірковмісних амінокислот, імовірно, пов'язано з їх участю в процесах детоксикації і може розглядатись як прояв захисної реакції гепатоцитів на введення важкого металу, оскільки інгібування реакції утилізації сірковмісних амінокислот є однією з найбільш ранніх ознак порушення функціонування печінки.

Подібний характер змін, проте менш виражений, спостерігається в печінці тварин 6- та 18-місячного віку та за умов отруєння кадмію сульфатом.

Таким чином, аналіз кількісного вмісту вільних амінокислот у печінці отруєних щурів дозволяє встановити вікові особливості токсичного впливу кадмію. Показано, що вміст вільних амінокислот збільшується у печінці отруєних щурів 3-, 6- та 18-місячного віку на 16,6, 14,7 і 10,5 % відповідно відносно цих показників у печінці щурів інтактних груп. Отже, найбільш виражені кількісні зміни виявлено в печінці отруєних щурів 3-місячного віку, що, перш за все, пов'язано з високою інтенсивністю азотного метаболізму в молодому організмі.