Рустенов А.Р. д с.-х.н.,профессор, Елеугалиева Н.Ж. к. с.-х.н.,

докторант (PhD)Мусабеков А.Т., ЮКГУ им.Ауезова

ИЗМЕНЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ТИОЛОВЫХ ИНГИБИТОРОВ И АКТИВАТОРОВ

Различные вещества, содержащие сульфгидрильные (SН-) группы играют в сперматозоидах не менее важную роль, чем в других живых системах. Роль SН-групп тиолов и белков в сперме обусловлена их участием в сложных биохимических процессах, обеспечивающих сперматозоиды необходимой энергией и создающих условия для процесса оплодотворения. В свжеполученных сперматозоидах на ресинтез АТФ расходуется около 50%, энергии, выделяющейся в процессе дыхания. По мнению Н.П. Шергина (1967) при хранении спермы вне организма степень разобщения дыхания и фосфорилирования увеличивается, что, возможно, явлется одной из причин гибели сперматозоидов. В экспериментах H.Lardy, P. Phillips (1943), E.Barron и др. (1948) установлено, что многие вещества, инактивирующие сульфгидрильные группы, подавляют дыхание, гликолиз и подвижность сперматозоидов.

В связи с этим с целью ингибирование дыхание и гликолиз, а последующем восстановление их, нами было изучено влияние n-хлормеркурибензоат (n–ХМБ), окисленный глютатион (ГS-SГ) и унитиола на окислительное фосфолирование в сперматозоидах.

Действие каждого из указанных соединенй исследовали на сперме одного и того же животного. Результаты определения дыхания и фосфорилирование в опытных и контрольных пробах через 1 час после добавления ГS-SГ и

n–ХМБ представлено в таблице 1 (приведены средние величины из 8-12 опытов, поставленных для каждой концентрации реагентов). Из представленной данных следует, что как n –ХМБ , так и ГS-SГ подавляют процессы синтеза АТФ, однако характер ингибирования различен.

Таблица 1. Влияние n–ХМБ и ГS-SГ на окислительное фосфолирование сперматозоидов хряков

Реагент	Концентрация в молях	Подвижность в %	Количество поглощенного кислорода и фосфора в мкг – атомах на 10^8 клеток		Р/0
			Р неорг	02
Контроль n-ХМБ n-ХМБ	- 2∙10^-7 2∙10^-5	82 88 42	1,1±0,10 0,7±0,20^* 0,1±0,02^**	0,57±0,08 0,28±0,04^* 0,04±0,01^**	2,0±0,29 2,5±0,25^** 0,2±0,02^**
Контроль ГS - SГ ГS - SГ	- 8∙10^-3 2∙10^-2	80 52 11	0,69±0,15 0,31±0,07^** 0	0,28±0,07 0,18±0,03^** 0,26±0,07^**	2,6±0,26 1,8±0,10^** 0

^*-Р<0,05; ^**-Р<0,01

n–хлормеркурибензоат в концентрации 2·10^-5 М уже через 1 час после добавления к сперме подавлял подвижность на 50%, дыхание и фосфорилирование снижалось более чем в 10 раз. Можно думать, что ингибирующее действие этого реагента на подвижность сперматозоидов связано с блокированием активных центров ферментов, участвующих в транспорте электронов от субстрата к кислороду. В низких концентрациях

n–ХМБ увеличивает отношение Р/О на 22-26%, то есть вызывает усиление окисления, сопряженногоь с фосфорилированием.

Таблица 2. Влияние унитиола на окислительное фосфорилирование в сперматозоидах хряков

Реагент	Концентрация в молях	Время хранения спермы в час	Подвижность в %	Количество поглощенного кислорода и фосфора в мкг – атомах на 10^8 клеток		Р/0	Изменения Р/0 в %% к контролю
				Р неорг	02
Контроль унитиол унитиол	- 6,7∙10^-4 1,7±10^-2	1 1 1	80 85 63	1,3±0,14 1,4±0,40 1,0±0,10	0,87±0,21 0,80±0,19 0,60±0,10	1,7±0,29 1,9±0,10 1,8±0,10	100 111 106
Контроль унитиол унитиол	- 6,7∙10^-4 1,7∙10^-2	5 5 5	55 82 44	1,3±0,34 2,8±0,32^* 1,1±0,36^**	0,80±0,22 0,40±0,15^* 0,80±0,20^**	1,6±0,18 2,1±0,18^* 0,9±0,28^**	100 137 56
Контроль унитиол	- 6,7∙10^-4	24 24	5 48	0,37±0,1 1,6±0,38^**	0,48±0,15 0,90±0,25^**	0,7±0,20^** 1,6±0,14	100 228

^*-Р<0,05; ^**-Р<0,01

Окисленный глутатион в концентрации 2·10^-2 М через 1 час после добавления в сперму также подавлял подвижность сперматозоидов и выключал фосфорилирование. Однако, дыхание сперматозоидов сохранялось на уровне контроля. При использовнаии ГS-SГ в концентрации 8·10^-3 М подвижность сперматозоидов и фосфорилирование тормозятся примерно на 48-50 % , тогда как дыхание снижается только на 28-31%. Таким оброзом, окисленный глутатион нарушает сопряжение дыхания с фосфолированием.

Унитиол в концентрации 6,7·10^-4 м через 1 час после добавления увеличивал интенсивность окислительного фосфорилирования на 32-35% , через 5 часов 23-25%, по сравнению с контролем. Спустя через 24 часа отношение Р/О в опыте остается на уровне свжеполученного эякулята (табл.2). В пробах эякулята, в которые был добавлен унитиол в концентрации 6,7·10^-4 М, через 5 часов фосфолирование увеличено в два раза, а поглащение кислорода – в 1,75 раза.

Высокая концентрация (1,7·10^-2 М) унитиола в первые часы несклоько синжает как фосфорилирование, так и дыхание, а в дальнейшем полностью ингибирует синтез АТФ. Добавление унитиола (1,7·10^-2 М) к сперме, инкубированной 1 час с n–ХМБ (2·10^-5 М), почти на 50% снимало ингибирующее действие n–ХМБ на процессы окислительного фосфорилирование.

Таким оброзом, блакирование SН–групп тиоловым ингибитором (n–ХМБ) приводит к подавлению или разобщению окислительного фосфорилирование и быстрой гибели сперматозоидов. Унитиол защищает SН – группы системы окислительного фосфорилирование и способствует сохранению подвижности сперматозоидов.

Литература

Шергин Н.П. Биохимия сперматозоидов сельскохозяйственных животных. –М.: Колос, 1967.-239 с.

Lardy P., Phillips Р. The effect of certain inhibitors andac activators on sperm metabolism // J.Biol.Chem.-1943.-V.138.№1.P.195-197

Barron E.S., Nelson L., Ardao M. Regylatory mechanism of soluble sulthydryl reagents on the respiration of sea urchin sperm // J. General Physiol. -1948.-V.32/ -p.179-190

РЕЗЮМЕ

Исследованиями авторов установлены, что блокирование SН–групп тиоловыми ингибиторами (n–ХМБ, ГS-SГ ) приводит к подавлению или разобщению окислительного фосфорилирования и быстрой гибели сперматозоидов. Унитиол защищает SН – группы системы окислительного фосфорилирования и способствует сохранению подвижности сперматозоидов.

SUMMARY
Studies the authors established that the blocking of SH groups of thiol inhibitors (n-HMB, rs-SG), leads to suppression or uncoupling of oxidative phosphorylation and rapid loss of sperm. Unitiol protects SH - groups of oxidative phosphorylation and contributes to maintaining sperm motility.