1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал эволюционной биохимии и физиологии
  4. T. 59, № 3, 2023

Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 2023, T. 59, № 3, стр. 232-242

Содержание ретинола, α-токоферола и глутатиона в органах кабана (Sus scrofa L.), обитающего на северо-западе России

И. А. Зайцева 1, 2, *, И. В. Баишникова 1, Д. В. Панченко 1, С. Н. Калинина 1, 2, Т. Н. Ильина 1, Е. П. Антонова 1

1 Институт биологии КарНЦ РАН, ФИЦ “Карельский научный центр РАН”
Петрозаводск, Россия

2 Петрозаводский государственный университет
Петрозаводск, Россия

* E-mail: ira.irmita@yandex.ru

Поступила в редакцию 10.03.2023
После доработки 07.04.2023
Принята к публикации 25.04.2023

Аннотация

Фенотипическая пластичность и устойчивость к климатическим условиям позволили кабану (Sus  scrofa L.) расширить свой исторический ареал, отодвинув его северную границу. В процессах адаптации животных к обитанию на периферии ареала в условиях севера большое значение имеет обеспеченность витаминами А и Е, которые являются природными антиоксидантами, а также выполняют в организме ряд других биологических функций и необходимы для роста, размножения и поддержания иммунитета. Цель данного исследования состояла в изучении содержания ретинола, α-токоферола, и низкомолекулярного антиоксиданта глутатиона (GSH) в печени, почках, сердце, скелетной мышце, легких и селезенке кабанов (n = 65) в возрасте от 0.5 года до 8 лет, обитающих на северо-западе России. Полученные результаты указывают на то, что исследованные животные практически не отличались по обеспеченности ретинолом от кабанов, обитающих в центре и на юге Европы, но характеризовались более низким уровнем α-токоферола в изученных органах, что связано, вероятно, с ограниченностью кормовых ресурсов и суровыми климатическими условиями в холодный период года на севере. Уровни витаминов и GSH в большинстве органов и тканей были сопоставимы у сеголетков и взрослых животных. С возрастом наблюдалось накопление ретинола и α-токоферола в печени и почках, а также α-токоферола в сердце кабанов, что характерно и для других видов млекопитающих. Повышение уровня GSH было зафиксировано в легких у животных в возрасте старше 5 лет. Выявленный витаминный статус, который сформировался у кабана в условиях северо-запада России, и особенности возрастной динамики исследуемых показателей могут являться одним из свидетельств успешной адаптации этого вида к обитанию на северной периферии ареала, что подтверждается ростом его численности.

Ключевые слова: кабан, ретинол, α-токоферол, глутатион, витаминный статус, периферия ареала

Список литературы

  1. Панченко ДВ, Данилов ПИ, Тирронен КФ, Пааси-ваара А, Красовский ЮА (2019) Особенности распределения копытных млекопитающих в пределах карельской части Зеленого пояса Фенноскандии. Труды Карельского научного центра РАН 4: 119–128. [Panchenko DV, Danilov PI, Tirronen KF, Paasivaara A, Krasovsky YuA (2019) Features of ungulates distribution in the Karelian part of the Green Belt of Fennoscandia. Trans Karelian Res Centre RAS 4: 119–128. (In Russ)]. https://doi.org/10.17076/them997

  2. Данилов ПИ, Панченко ДВ (2012) Расселение и некоторые особенности экологии кабана за северным пределом его исторического ареала в европейской части России. Экология 1: 48–54. [Danilov PI, Panchenko DV (2012) Settlement and some features of the boar ecology beyond the northern limit of its historical range in the European part of Russia. Ecology 1: 48–54. (In Russ)].

  3. Castillo-Contreras R, Mentaberre G, Aguilar XF, Conejero C, Colom-Cadena A, Ráez-Bravo A, González-Crespo C, Espunyes J, Lavín S, López-Olvera JR (2021) Wild boar in the city: Phenotypic responses to urbanization. Sci Total Environ 773: 145593. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145593

  4. Żmijewski T, Modzelewska-Kapituła M (2021) The influence of age and sex on carcass characteristics and chemical composition of the longissimus thoracis et lumborum muscle in wild boars (Sus scrofa). Arch Anim Breed 1: 199–210. https://doi.org/10.5194/aab-64-199-2021

  5. Данилкин АА (2002) Свиные (Suidae) М. ГЕОС [Danilkin AA (2002) Pigs (Suidae) M. GEOS. (In Russ)].

  6. Корчина ТЯ, Корчин ВИ (2014) Витамины и микроэлементы: особенности северного региона. Ханты-Мансийск. Новости Югры. [Korchina TY, Korchin VI (2014) Vitamins and trace elements: features of the northern region. Khanty-Mansiysk. Ugra news. (In Russ)].

  7. Van der Loo B, Labugger R, Aebischer CP, Bachschmid M, Spitzer V, Kilo J, Altwegg L, Ullrich V, Lüscher TF (2004) Age-related changes of vitamin A status. J Cardiovasc Pharmacol 1: 26–30. https://doi.org/10.1097/00005344-200401000-00005

  8. Debier C, Larondelle Y (2005) Vitamins A and E: metabolism, roles and transfer to offspring. Br J Nutr 2: 153–174. https://doi.org/10.1079/bjn20041308

  9. Azzi A (2018) Many tocopherols, one vitamin E. Mol Aspects Med 61: 92–103. https://doi.org/10.1016/j.mam.2017.06.004

  10. Brigelius-Flohé R (2002) The European perspective on vitamin E: current knowledge and future research. Am J Clin Nutr 4: 703–716. https://doi.org/10.1093/ajcn/76.4.703

  11. Blomhoff R, Blomhoff HK (2006) Overview of retinoid metabolism and function. J Neurobiol 7: 606–630. https://doi.org/10.1002/neu.20242

  12. Zhang Y, Zhao Y, Li C, Wang L, Tian F, Jin H (2022) Physiological, Immune Response, Antioxidant Capacity and Lipid Metabolism Changes in Grazing Sheep during the Cold Season. Animals 12: 2332. https://doi.org/10.3390/ani12182332

  13. Калинина ЕВ, Чернов НН, Новичкова МД (2014) Роль глутатиона, глутатионтрансферазы и глутаредоксина в регуляции редокс-зависимых процессов. Успехи биологической химии 54: 299–348. [Kalinina EV, Chernov NN, Novichkova MD (2014) The role of glutathione, glutathione transferase and glutaredoxin in the regulation of redox-dependent processes. Uspehi biologicheskoj himii 54: 299–348. (In Russ)].

  14. van Haaften RIM, Haenen GRMM, Evelo CTA, Bast A (2003) Effect of vitamin E on glutathione-dependent enzymes. Drug Metab Rev 35 (2–3): 215–253. https://doi.org/10.1081/DMR-120024086

  15. Dannenberger D, Nuernberg G, Nuernberg K, Hagemann E (2013) The effects of gender, age and region on macro- and micronutrient contents and fatty acid profiles in the muscles of roe deer and wild boar in Mecklenburg-Western Pomerania (Germany). Meat Sci 1: 39–46. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.12.010

  16. Quaresma MAG, Alves SP, Trigo-Rodrigues I, Pereira-Silva R, Santos N, Lemos JPC, Barreto AS, Bessa RJB (2011) Nutritional evaluation of the lipid fraction of feral wild boar (Sus scrofa scrofa) meat. Meat Sci 89: 457–461. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2011.05.005

  17. Soriano A, Sánchez-García C (2021) Nutritional composition of game meat from wild species harvested in Europe. Intech Open. https://doi.org/10.5772/intechopen.97763

  18. Ortiz A, García-Torres S, González E, De Pedro-Sanz EJ, Gaspar P, Tejerina D. (2020) Quality traits of fresh and dry-cured loin from Iberian x Duroc crossbred pig in the Montanera system according to slaughtering age. Meat Sci 170: 108242. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2020.108242

  19. Lebret B, Lenoir H, Fonseca A, Riquet J, Mercat MJ. (2021) Finishing season and feeding resources influence the quality of products from extensive-system Gascon pigs. Part 2: muscle traits and sensory quality of dry-cured ham. Animal 15 (8): 100305. https://doi.org/10.1016/j.animal.2021.100305

  20. Rodríguez-Estival J, Álvarez-Lloret P, Rodríguez-Navarro AB, Mateo R (2013) Chronic effects of lead (Pb) on bone properties in red deer and wild boar: Relationship with vitamins A and D3. Environ Pollut 174: 142–149. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2012.11.019

  21. Калинина СН, Панченко ДВ, Баишникова ИВ, Антонова ЕП, Илюха ВА, Шакун ВВ, Зайцева ИА (2020) Антиоксидантный и витаминный статусы кабана Sus scrofa L. (Artiodactyla) на периферии ареала (Республика Карелия). Труды Кольского научного центра РАН 11 (2–8 (8)): 83–92. [Kalinina SN, Panchen-ko DV, Baishnikova IV, Antonova EP, Ilyukha VA, Shakun VV, Zaytseva IA (2020) Antioxidant and vitamin status in wild boar Sus Scrofa L. (Artiodactyla) on the range periphery (Republic of Karelia). Transactions Kola Science Centre 11 (2–8 (8)): 83–92. (In Russ)]. https://doi.org/10.37614/2307-5252.2020.2.8.008

  22. Клевезаль ГА (2007) Принципы и методы определения возраста млекопитающих М. Т-во научных изданий КМК. [Klevezal GA (2007) Principles and methods of age determination of mammals M. KMK Sci Press Ltd. (In Russ)].

  23. Lowry OH, Rosenbrough NJ, Farr AL, Randan RJ (1951) Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem 193 (1): 265–275.

  24. Markov N, Economov A, Hjeljord O, Rolandsen CM, Bergqvist G, Danilov P, Dolinin V, Kambalin V, Kondratov A, Krasnoshapka N, Kunnasranta M, Mamontov V, Panchenko D, Senchik A (2022) The wild boar Sus scrofa in northern Eurasia: a review of range expansion history, current distribution, factors affecting the northern distributional limit, and management strategies. Mammal Rev 52 (4): 519–537. https://doi.org/10.1111/mam.12301

  25. Chen J, Jakovlić I, Zhong J, Jia Y, Thi TNT, Sablin M, Xia S, Yang H, Šprem N, Yang G, Jianlin H (2022) Whole-Genome Sequencing Reveals Positive Selection on Genes and Variants underlying the Climatic Adaptation of Cold-region Wild Boar. Authorea. https://doi.org/10.22541/au.165942186.69235808/v1

  26. Landrier JF, Marcotorchino J, Tourniaire F (2012) Lipophilic Micronutrients and Adipose Tissue Biology. Nutrients 4: 1622–1649. https://doi.org/10.3390/nu4111622

  27. Bonet ML, Ribot J, Palou A (2012) Lipid metabolism in mammalian tissues and its control by retinoic acid. Biochim Biophys Acta 1821: 177–189. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2011.06.001

  28. Raila J, Willnow TE, Schweigert FJ (2005) Megalin-Mediated Reuptake of Retinol in the Kidneys of Mice Is Essential for Vitamin A Homeostasis. J Nutr 135: 2512–2516. https://doi.org/10.1093/jn/135.11.2512

  29. Sun T, Surles RL, Tanumihardjo SA (2008) Vitamin A concentrations in piglet extrahepatic tissues respond differently ten days after vitamin A treatment. J Nutr 138: 1101–1106. https://doi.org/10.1093/jn/138.6.1101

  30. O’Sullivan ED, Hughes J, Ferenbach DA (2017) Renal aging: causes and consequences. J Am Soc Nephrol 28: 407–420. https://doi.org/10.1681/ASN.2015121308

  31. Traber MG (2007) Vitamin E regulatory mechanisms. Annu Rev Nutr 27: 347–362. https://doi.org/10.1146/annurev.nutr.27.061406.093819

  32. Rodríguez-Estival J, Taggart MA, Mateo R (2011) Alterations in vitamin A and E levels in liver and testis of wild ungulates from a lead mining area. Arch Environ Contam Toxicol 60: 361–371. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2011.04.010

  33. Niculita P, Popa EM, Ghidurus M, Turtoi M (2007) Effect of vitamin E in swine diet on animal growth performance and meat quality parameters. Polish J Food Nutr Sci 57 (1): 125–130.

  34. Кульпин АА (2008) Особенности биотопического распределения и питания кабана (Sus Scrofa L.) на севере европейской части России. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского 2: 82–86. [Kulpin AA (2008) Peculiarities of biotopic distribution and feeding of wild boar (Sus Scrofa L.) in the north of the European part of Russia. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod 2: 82–86. (In Russ)].

  35. Вапиров ВВ, Чаженгина ЕА (2019) Селеновый статус природных объектов Республики Карелия. Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы. Мат-лы VI Международной научно-практической конференции 16–19. [Vapirov VV, Chazhengina EA (2019) Selenium status of environmental sites the Republic of Karelia. Ecological geology: theory, practice and regional problems. Materials of the VI International Scientific and Practical Conference 16–19. (In Russ)].

  36. Surai PF (2003) Selenium-vitamin E interactions: does 1+1 equal more than 2? In: Nutritional Biotechnology in the Feed and Food Industries. Proc. of Alltech’s 19th Annual Symposium (Lyons TP and Jacques KA, eds.). Nottingham University Press, Nottingham, UK, 59–76.

  37. Parker KL, Barboza PS, Gillingham MP (2009) Nutrition integrates environmental responses of ungulates. Funct Ecol 23: 57–69. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2008.01528.x

  38. Babicz M, Kasprzyk A (2019) Comparative analysis of the mineral composition in the meat of wild boar and domestic pig. Ital J Anim Sci 18 (1): 1013–1020. https://doi.org/10.1080/1828051X.2019.1610337

  39. Raederstorff D, Wyss A, Calder PC, Weber P, Eggersdorfer M (2015) Vitamin E function and requirements in relation to PUFA. Br J Nutr 114 (8): 1113–1122. https://doi.org/10.1017/S000711451500272X

  40. Zhao L, Zou X, Feng Z, Luo C, Liu J, Li H, Chang L, Wang H, Li Y, Long J, Gao F, Liu J (2014) Evidence for association of mitochondrial metabolism alteration with lipid accumulation in aging rats. Exp Gerontol 56: 3–12. https://doi.org/10.1016/j.exger.2014.02.001

  41. Kaushik S, Kaur J (2003) Chronic cold exposure affects the antioxidant defense system in various rat tissues. Clin Chim Acta 333 (1): 69–77. https://doi.org/10.1016/S0009-8981(03)00171-2

  42. Смирнов ЛП, Суховская ИВ (2014) Роль глутатиона в функционировании систем антиоксидантной защиты и биотрансформации (обзор). Уч запис Петрозаводск гос универ 6: 34–40. [Smirnov LP, Su-khovskaya IV (2014) Glutathione role in antioxidant protection and in functioning of biotransformation system (review). Proceed Petrozavodsk State Univ 6: 34–40. (In Russ)].

  43. Kulinsky VI, Kolesnichenko LS (2009) The glutathione system. I. Synthesis, transport, glutathione transferases, glutathione peroxidases. Biochem (Moscow) Supplement Series B: Biomed Chem 3(2): 129–144. https://doi.org/10.1134/s1990750809020036

  44. Esposito L, Tafuri S, Cocchia N, Fasanelli R, Piscopo N, Lamagna B, Eguren V, Amici A, Iorio EL, Ciani F (2021) Assessment of living conditions in wild boars by analysis of oxidative stress markers. J Appl Anim Welf Sci 1: 64–71. https://doi.org/10.1080/10888705.2020.1790365

  45. Elsayed NM (2001) Antioxidant mobilization in response to oxidative stress: a dynamic environmental-nutritional interaction. Nutrition 17: 828–834. https://doi.org/10.1016/S0899-9007(01)00646-3

  46. Kolleck I, Sinha P, Rüstow B (2002) Vitamin E as an Antioxidant of the Lung Mechanisms of Vitamin E Delivery to Alveolar Type II Cells. Am J Respir Crit Med 166(12): S62–S66. https://doi.org/10.1164/rccm.2206019

  47. Yudin NS, Larkin DM, Ignatieva EV (2017) A compendium and functional characterization of mammalian genes involved in adaptation to Arctic or Antarctic environments. BMC Genetics 18: 33–43. https://doi.org/10.1186/s12863-017-0580-9

  48. Rasch I, Görs S, Tuchscherer A, Viergutz T, Metges C, Kuhla B (2020) Substitution of Dietary Sulfur Amino Acids by DL-2-Hydroxy-4-Methylthiobutyric Acid Reduces Fractional Glutathione Synthesis in Weaned Piglets. J Nutr 150 (4): 722–729. https://doi.org/10.1093/jn/nxz272

  49. Moreira I, Mahan DC (2002) Effect of dietary levels of vitamin E (all-rac-αtocopheryl acetate) with and without added fat on weanling pig performance and tissue α-tocopherol concentration. J Anim Sci 80: 663–669. https://doi.org/10.2527/2002.803663x

  50. Berg F, Gustafson U, Andersson L (2006) The uncoupling protein 1 gene (UCP1) is disrupted in the pig lineage: a genetic explanation for poor thermoregulation in piglets. PLoS Genet 2 (8): e129. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.0020129

  51. Buchet A, Belloc C, Leblanc-Maridor M, Merlot E (2017) Effects of age and weaning conditions on blood indicators of oxidative status in pigs. PLoS ONE 12 (5): e0178487. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178487

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал эволюционной биохимии и физиологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал