Статья: Таурин в рационе кошек, его потребность и значение в метаболизме

1

Научный журнал КубГАУ, №164(10), 2020 год

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»

Таурин в рационе кошек, его потребность и значение в метаболизме

Рядчикова Ольга Леонидовна

Старший преподаватель

Аннотация

Целью данной статьи является реферативное обоснование эссенциальной потребности аминокислоты таурина и его роли в рационе кошек как мощного гепатопротектора, основанное на экспериментальных исследованиях отечественных и зарубежных авторов. Таурин как незаменимая аминокислота для кошек эффективно направлена на поддержание физиологического гомеостаза, включая антиоксидацию, модуляцию ионного транспорта, осморегуляцию, регуляцию нейротрансмиттеров и конъюгацию желчных кислот. Стабилизирующее действие таурина на клеточные мембраны исследователи связывают с его влиянием на нормализацию белкового, углеводного, электролитного обмена, активность ряда ферментов и гормонов, энергетические и восстановительные процессы в организме, укрепление иммунной системы. Конъюгативное взаимодействие таурина с желчными кислотами является превентивным фактором ухудшения стабильности желчи при образовании в ней микролитов холестерина, что необходимо для предотвращения его высокого уровня в крови. Необходимость удовлетворения потребности кошек в таурине основана на его незаменимости в соответствии с особенностями метаболизма, физической активности и возрастном этапе. Дефицит таурина приводит к алиментарным и системным заболеваниям, связанным с неадекватным рационом питания. Добавки таурина в рацион кошек улучшают их активность. При решении задачи обеспечения рациона кошек в таурине в соответствии с потребностью необходимо учитывать способы подготовки кормов к скармливанию и источники белка

Ключевые слова: КОШКА ДОМАШНЯЯ, ТАУРИН, ПОТРЕБНОСТЬ ЦИСТЕИН, АНТИОКСИДАНТ, ФЕРМЕНТ, БЕЛОК, ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА, ЖЕЛЧНАЯ КИСЛОТА, ТАУРОХОЛЕВАЯ КИСЛОТА

Abstract

TAURIN IN CATS' DIET, ITS NEED AND IMPORTANCE IN METABOLISM

Ryadchikova Olga Leonidovna Senior lecturer

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin”, Krasnodar, Russia

The purpose of this article is to provide an abstract justification of the essential need for the amino acid taurine and its role in the diet of cats as a powerful hepatoprotector, based on experimental studies of domestic and foreign authors. Taurine as an essential amino acid for cats is effectively aimed at maintaining physiological homeostasis, including antioxidation, modulation of ion transport, osmoregulation, regulation of neurotransmitters, and conjugation of bile acids. Researchers associate the stabilizing effect of taurine on cell membranes with its effect on the normalization of protein, carbohydrate, and electrolyte metabolism, the activity of a number of enzymes and hormones, energy and recovery processes in the body, and the strengthening of the immune system. The conjugative interaction of taurine with bile acids is a preventive factor in the deterioration of bile stability during the formation of cholesterol microlites in it, which is necessary to prevent its high level in the blood. The requirement of cats in taurine is based on its irreplaceability in accordance with the characteristics of metabolism, physical activity and age stage. Taurine deficiency leads to alimentary and systemic diseases associated with an inadequate diet. Taurine supplements in the diet of cats improve their activity. When solving the problem of providing a diet of cats in taurine in accordance with the need, it is necessary to take into account the methods of preparing food for feeding and protein sources

Keywords: DOMESTIC CAT, TAURINE REQUIREMENTS, CYSTEINE, ANTIOXIDANT, ENZYME, PROTEIN, GLUTAMIC ACID, BILE ACID, TAUROCHOLIC ACID

Введение

Таурин является важным питательным веществом для кошек, потому, что скорость потери его из организма превышает, ничтожную скорость синтеза [17]. Дефицит таурина приводит к патологическим состояниям, затрагивающим ряд систем организма и конкретных органов [18]

Определение минимальных потребностей кошек в таурине было особенно сложным. В отличие от многих других питательных веществ, потеря таурина из организма зависит от состава рациона и способа, которым этот рацион обрабатывается [26].

Адекватные концентрации таурина в рационе должны обеспечивать все физиологические функции организма [8]. Например, два клинических состояния, приписываемых дефициту таурина у кошек, кошачья центральная дегенерация сетчатки [16] и дилатационная кардиомиопатия не всегда возникают вместе у одной и той же кошки, каждое из них может возникать без присутствия другого[23].

Поэтому потребность в таурине у кошек, остается дискуссионной и не решенной до конца, что должно послужить возвращению исследователей к этой проблеме, для полного ее решения.

Методика обзора состояния исследований

В научно-теоретическом исследовании дискуссионной проблемы потребности кошек в таурине и его дефицита в рационе применен метод реферативного обоснования, основанного на экспериментальных исследованиях отечественных и зарубежных авторов, эссенциальной потребности аминокислоты таурина в рационе в качестве мощного гепатопротектора и его значимой роли в обмене веществ.

Роль таурина в обмене веществ кошек. Таурин - незаменимая для кошек водорастворимая 2-аминоэтансульфоновая кислота. Она необходима для поддержания нормальной работы глаз, органов слуха, сердца, развития плода, роста, репродукции, нейромодуляции, стабилизации тромбоцитов, иммунного ответа, антиоксидантной защиты и метаболизма желчных кислот. Молекула таурина содержит кислую сульфогруппу ?SO3H (константа кислотности - pH=1,5) и основную аминогруппу -NH2 (pK 8.74), изоэлектрическая точка в водных растворах составляет 5,12. В физиологических условиях (при pH=7,4) степень ионизации сульфогруппы составляет 100 %, аминогруппы -- 96,3 %, то есть в таких условиях таурин практически полностью существует в виде биполярного иона.

Таурин является донатором метила - (Me - одновалентный радикал метана - CH3), необходимого для обновления клеток, выведения токсинов, омоложения тканей и продления жизни. Метил способен связывать гомоцистеин и за счет этого также продлевает жизнь. [10]. Процесс синтеза белка в организме млекопитающих обеспечен присутствием 23-х заменимых и незаменимых аминокислот, из которых незаменимыми для синтеза белков являются: аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Водорастворимая 2-аминоэтансульфоновая кислота таурин (кислотная группа таурина является сульфогруппой, в отличие от карбоксильной группы других аминокислот) в свободном виде содержится в клетках тканей сердца, скелетных мышц, головного мозга, печени и сетчатки глаза млекопитающих [13].

Концентрация таурина в скелетных мышцах колеблется от 9 до 19 мМ/г [22]. Таурин не образует пептидные связи и не участвует в синтезе белков тела, то есть не используется в метаболическом пуле белкового обмена, являясь конечным продуктом обмена аминокислот, содержащих серу (рис. 1). Для кошек таурин является незаменимой аминокислотой. В отличие от других животных, у кошек таурин синтезируется из цистеина в незначительном количестве из-за слабой активности двух ферментов (цистеиндиоксигеназы и декарбоксилазы цистеинсульфиновой кислоты). Таурин обладает антиаритмическим, хронотропным и инотропным воздействием на сердечную мышцу.

Рисунок 1 - Пути метаболизма метионина и цистеина, продукция таурина

В качестве антиоксиданта может связывать активный кислород. Выполняет множество других физиологических функций: осморегуляции; нейромодуляции (восстанавливает концентрацию внутриклеточных ионов); является антагонистом г-аминомасляной кислоты - основного тормозного нейромедиатора мозга; является антагонистом глицина; стабилизирует клеточные мембраны путем распределения внутри и внеклеточных потоков ионов кальция, калия, натрия и магния; связывает желчные кислоты, сдерживая атерогенез (повреждение стенки кровеносных сосудов); способствует всасыванию в кишечнике жиров и жирорастворимых витаминов [7]; снижает уровень холестерина в стенке аорты, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности, продуктов перекисного окисления жиров; повышает уровень антиоксиданта - глутатиона; конъюгирует ретиноиды и обезвреживает токсины ксенобиотиков. Поэтому таурин необходим кошкам в составе рациона [17, 24]. Основная роль таурина у кошек - это конъюгация солей желчных кислот, синтезируемых гепатоцитами печени. Таурин конъюгирует желчные кислоты, чтобы облегчить их выведение в желчь из гепатоцитов. В просвете кишечника, конъюгированные желчные кислоты, улучшают всасывание жиров, в том числе жирорастворимых витаминов (A, D, E и K). Желчные кислоты находятся в виде конъюгатов с таурином или глицином. При конъюгации холевой, дезоксихолевой и хенодезоксихолевой кислот с цистеином - предшественником таурина или с таурином - образуется таурохолевая, таурохенодезоксихолевая и тауродезоксихолевая конъюгаты. Первичные соли желчных кислот (холевая, дезоксихолевая и хенодезоксихолевая) после синтеза из холестерина конъюгируются предпочтительно с таурином и выводятся в составе желчи в двенадцатиперстную кишку. Обратный процесс реабсорбции желчных кислот происходит в конце тонкого кишечника -- подвздошной кишке. И вторичные, дезоксихолевая и литохолевая желчные кислоты, образованные под воздействием анаэробных бактерий, транспортируются кровотоком портальной вены к печени для повторного использования в секреции желчи. В отличие от других животных у кошек конъюгация желчных кислот с глицином при недостатке таурина невозможна. А дефицит таурина в гепатоцитах приводит к увеличению свободной холевой кислоты [12]. Конъюгирование таурина с желчными кислотами «… способствует коллоидной стабильности желчи, что крайне необходимо для поддержания нормального уровня холестерина в крови» [2].

Натуральные источники таурина в рационе кошек. Из растительного сырья, практически не содержащего таурина, богаты таурином красные съедобные водоросли. К ним относятся - Gloiopeltis tenax, Gloiopeltis furcata, Gracilaria textorii и Gracilaria vermiculophylla, которые, «… учитывая физиологическую роль таурина в клеточном гомеостазе» [14] могут быть использованы для создания функциональных продуктов, богатых таурином природного происхождения. Количество таурина в мясе зависит от того, какую работу выполняют мышцы. Темное мясо содержит более высокий уровень таурина. аминокислота таурин желчный гомеостаз

Таблица 1 - Содержание таурина в натуральных источниках [4]

Сердце, являющееся самой тяжелой мышцей тела, содержит наибольшее количество таурина. Источниками натурального таурина животного происхождения являются - мясо, рыба, морепродукты и пр. (табл. 1).

Избыток таурина в рационе для кошки не опасен. Если она не может усвоить таурин рациона, его избыток перерабатывается почками и выводится с мочой [19].

Исследования потребности кошек в таурине и его дефицита в рационе для кошек. У кошек, являющихся облигатными плотоядными животными, в отличие от других млекопитающих, есть особенность в потребности в таурине (табл. 2).

Таблица 2 - Минимальная потребность таурина для кошек [5, 20]

Кошкам необходимо ежедневно потреблять таурин в составе рациона. В силу их природы, когда метаболизм приспособлен к потреблению животных тканей из объектов охоты, в достаточном количестве содержащих в теле таурин в свободной форме [17]. Максимальное содержание таурина в рационе котят и взрослых кошек в соответствии с их потребностью составляет более 2,22 г на 1000 ккал метаболической энергии [21]. И также при его недостатке в корме может потребоваться добавка таурина в дневной рацион. В обычной ветеринарной практике рацион рассчитывают приблизительно, с учетом достаточного количества таурина - 400 мг/кг массы тела или 0,1-0,2 % от сухого вещества корма (т. е. 1 г таурина на 1 кг корма или 100 мг в день). Для профилактики заболеваний можно увеличить дозировку таурина от 250 до 500 мг два-три раза в день без опасения передозировки, так как излишки вещества выводятся организмом [5, 17, 18, 21, 26].

Таурин - крайне необходим для адекватной работы иммунокомпетентных клеток защитной системы организма кошек. Из аминокислот, выделенных из гранулоцитов, 76 % составлял таурин; для лимфоцитов преобладали таурин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, составляя соответственно 44 %, 17 % и 26 % от общего количества [11]. Дефицит усвояемого таурина (усвояемость зависит от адекватности подготовки корма с таурином к скармливанию, например, высокая температура снижает содержание таурина в корме более чем в 2 раза; измельчение мяса снижает содержание таурина за счет увеличения площади поверхности мяса и окисления таурина и снижения доступности его всасывания) может быть вызван недостатком в рационе относительно потребности в нем или разрушительным воздействием микрофлоры пищеварительного тракта [26].