РОСТ, РАЗВИТИЕ, ОБМЕН ВЕЩЕСТВ ЭМБРИОНА,
со вторых по седьмые сутки у куриного эмбриона происходит интенсивная закладка
и формирование органов и тканей — морфогенез (от греческих morphe —
вид и genesis — происхождение, возникновение;
формообразование). При закладке органов до дифференцировки осуществляется
особенно интенсивная пролиферация (от латинских proles —
потомство и ferre — нести; разрастание живой ткани путём [путем]
размножения клеток) стволовых клеток — бластов, что служит причиной очень
большой относительной скорости роста формирующихся органов и эмбриона в целом.
Так, в первые сутки относительная скорость роста всего эмбриона составила
1400%, мозга — 650, глаз — 2900%. Вероятно, рост и развитие эмбриона до 10-12-х
суток инкубации не контролируется гормонами, хотя к этому времени уже происходит
закладка и развитие эндокринных желёз [желез] (табл. 153).
Несмотря на первоначальную высокую
скорость роста эмбриона в целом и отдельных его органов и систем, абсолютная
масса эмбриона кур на десятые сутки инкубации, когда он морфологически по существу
уже сформирован, составляет лишь 2,39 г против 31,15 г при выводе. В основе
процессов роста тканей и органов лежат как пролиферация, деление клеток,
которому предшествует усиление синтеза нуклеиновых кислот, белков и других
органических веществ, так и увеличение размеров и массы клеток. Накопление в
клетках полиаминов (органические аммиакосодержащие соединения) — путресцина,
спермидина и спермина, предшественником которых является аргинин, тесно связано
с процессами роста и развития эмбрионов всех изученных видов животных.
Активность ключевых ферментов синтеза полиаминов — L-орнитин-декарбоксилазы
и S-аденозил-L-метионин-декарбоксилазы,
как и концентрация самих полиаминов, периодически резко увеличиваются: на 15-й
час инкубации (гаструляция), 23-30-й час (ранний органогенез), 4—5-е сутки
(середина органогенеза) и на 12-17-е сутки (рост и созревание органов).
Приблизительно ⅔ всей
массы организма составляет скелетно-мышечная система с кожными покровами.
Начиная с шестых суток инкубации, относительные скорости роста эмбрионов в
целом и скелетно-мышечной системы с кожными покровами очень близки. Это
обуславливает общее увеличение потребности в аминокислотах. При биохимической
дифференцировке наблюдают синтез специализированных белков в очень больших
количествах: гемоглобина — в эритроцитах; актина, миозина и других мышечных
белков — в гладкой, сердечной и поперечнополосатой мускулатуре; коллагена — в
хрящевой, костной, соединительной и других тканях. Некоторые специфические
белки содержат в значительных количествах отдельные аминокислоты или иные
компоненты: например, коллаген отличается очень большим содержанием пролина и
оксипролина, гемоглобин — железа и так далее. На определённых [определенных] этапах развития
это может быть связано с селективной потребностью эмбриона в некоторых
питательных веществах, которые запасены в яйце или которые синтезируются de novo (вновь,
с самого начала; получение чего-либо из неизвестного ранее источника) в
организме эмбриона. Всем, без исключения, клеткам эмбриона необходимы для
жизнедеятельности энергия и свободный кислород, взамен которого они непрерывно
выделяют углекислый газ. Во время первых делений дробления, когда яйцо находится
в яйцеводе, глюкоза, свободные аминокислоты и кислород поступают к эмбриону
путём [путем] диффузии из кровеносных сосудов яйцевода. Вероятно, в начальные часы
инкубации свободные аминокислоты и глюкоза используются клетками эмбриона в
первую очередь. В дальнейшем же клетки гипобласта, вероятно, способны
использовать непосредственно желточные гранулы путём [путем] фагоцитоза. Однако быстрое
развитие эмбриона требует быстрого развития специализированного и эффективного
механизма питания эмбриона в форме желточного мешка, функция которого
сохраняется и в ранний постнатальный период (табл. 154, 155, 156).
Клетки мембраны (оболочки) желточного
мешка с большой эффективностью абсорбируют компоненты желтка, в первую очередь
желточные гранулы, а в конце периода инкубации и липопротеиды, которые по
кровеносным сосудам желточного мешка разносятся по тканям как самого эмбриона,
так и внеэмбриональным.
Практически весь морфогенез с самых
ранних стадий эмбриогенеза до 16-х суток, когда масса эмбриона достигает 50% от
его массы при выводе, составляет рост, развитие и функционирование
внеэмбриональных оболочек, в особенности желточного мешка и хориоаллантоиса
(серозная оболочка, сросшаяся с аллантоисом), полностью обеспечивающих питание
и газообмен эмбриона, экскрецию и хранение продуктов обмена, и абсолютно чистые
«экологические условия» для эмбриона. Масса внеэмбриональной крови на ранних
стадиях эмбриогенеза составляет практически весь объём [объем] крови эмбриона. В первые
трое суток подавляющая масса «живой» ткани эмбриона приходится на желточный
мешок (86-100%).
В этот период усиленно растут и
развиваются ткани и органы, обеспечивающие эмбриону бесперебойное снабжение
всеми питательными веществами, кислородом, удаление углекислого газа и других
продуктов клеточного обмена. Масса желточного мешка продолжает увеличиться до
17-х суток инкубации. В начальный период своего развития, когда по существу
весь рост эмбриона обусловливается этим провизорным (временным,
предварительным) органом, она увеличивается особенно интенсивно. Эта
интенсивность поддерживается мощной абсорбцией (от латинского absorbio — поглощать) желтка: мембрана в этот
период поглощает в 3 раза большую массу желтка, чем масса самой мембраны; с
девятых суток инкубации масса поглощённого [поглощенного] желтка уже равна массе самой
мембраны желточного мешка. Основными энергическим субстратом до 9-10-х суток инкубации
для эмбриона (по сути дела, для внеэмбриональных мембран) являются углеводы и в
незначительной степени белки. Яйцо содержит около 500 мг углеводов (около 1%
общей массы яйца), из которых 145 мг находится в желтке, главным образом, в
форме свободной глюкозы (до 70%). О метаболической активности клеток желточной
мембраны в первые трое суток свидетельствует потребление кислорода эмбрионом в
расчёте [расчете] на 1 г сырой ткани: 5000 мкл/г в минуту в первые сутки и 143 мкл/г в
минуту на третьи. Интенсивность метаболизма в первые сутки инкубации в 156 раз
выше, чем в первые сутки жизни, когда дыхание не лимитируется уже порами
скорлупы. За первые 13 суток инкубации транспортируется около 1 г протеинов
желтка куриного яйца, при первоначальных запасах — около 3,2 г, то есть чуть более 31%. В то же время липидов за тот же
период используется лишь 350 мг при первоначальных запасах в 6 г, то есть лишь
около 5,8%. Из данных электрофоретического исследования спектра белков желтка в
ходе эмбриогенеза следует, что в первые 13 суток инкубации используется около
70% фосфитина, значительная часть ововителлина (липовителлина) и лишь
незначительно белки из ливетиновой фракции, кyдa входят
некоторые транспортные белки — рибофлавинсвязывающий, биотинсвязывающий,
ретинолсвязывающий и так далее. Содержание аполипопротеида (вителленина по
старой классификации) остаётся [остается] неизменным. Желточные гранулы, в состав которых
входит фосфитин и ововителлин и, вероятно, некоторые транспортные белки,
содержат небольшие количества липидов. Ещё [Еще] в старых цитологических
исследованиях описывали наличие желточных включений в клетках гипобласта,
первичных эритробластах и клетках мембраны желточного мешка. При старых
цитохимических и биохимических исследований без поддержания соответствующих
режимов температуры, исключающих аутолиз (свойство биологических объектов
разлагать гидролитическим путём [путем] собственные структуры в результате активизации
собственных ферментов), в зоне мембраны желточного мешка и в содержимом желтка
обнаруживали активность протеаз и липаз, на основании чего полагали, что
транспорт липидов и белков через стенку желточного мешка возможен лишь после их
распада, гидролиза до свободных аминокислот и жирных кислот. Более поздними
исследованиями эта версия не подтвердилась. На основании изучения ультраструктуры
мембран клеток желточного мешка под электронным микроскопом было высказано
мнение, что они структурно адаптированы для абсорбции макромолекул и их
последующих внутриклеточных изменений. Вслед за этим было показано, что
абсорбированные белки гидролизируются в лизосомах. Освободившиеся свободные
аминокислоты могут покидать клетки мембраны и поступать в кровь. Тем не менее
установлен активный транспорт и свободных аминокислот клетками желточной
мембраны. В то же время версия неспецифического фагоцитоза белков в
определённой [определенной] мере противоречит селективному использованию белков, входящих в
состав желточных гранул в течение первых 13-ти суток инкубации. Не поглощаются
ли гранулы посредством рецепторных механизмов подобно тому, как они поглощаются
через вителлиновую мембрану фолликула? Известно, что индукция синтеза и обмена
различных специфических рецепторов контролируется гормонами. Синтез многих, в
особенности тканеспецифичных белков, — также гормонзависимый процесс. Запасы
углеводов в яйце очень незначительны, а главное предназначение белков — депо
аминокислот, необходимых для синтеза специфических белков, нуклеиновых кислот;
гормонов нейропередатчиков и так далее. На начальных этапах развития эмбриона
несмотря на очень большую относительную скорость роста как его самого, так и
провизорных органов, абсолютная масса живых тканей остаётся [остается] небольшой, и
эмбрион удовлетворяют сравнительно небольшие запасы углеводов в качестве
энергетических субстратов, а также частично некоторые аминокислоты,
образующиеся при внутриклеточном гидролизе белков. Определённую [Определенную] роль, хотя и
очень небольшую, играют и свободные аминокислоты. В последнюю треть
эмбрионального периода абсолютная масса эмбриона значительно увеличивается, и в
желточной мембране механизмы транспорта запасных веществ желтка к эмбриону
заметно трансформируются. Наряду с продолжением транспорта гранулярных белков
желтка — ововителлина и фосфитина, а с 13-х суток и белков яичного белка —
овальбумина, лизоцима — в мембране желточного мешка усиливается транспорт
липидов. Их среднесуточное использование в течение первых 13-ти суток
составляет около 26 мг, с 13-х по 15-е сутки — уже 115 мг, а в последние двое
суток эмбрионального развития — более 1 г. Одна из особенностей обмена липидов
у эмбриона в этот период — резкое увеличение содержания в печени
этерифицированных холестерином липидов (табл. 157).
Высокое содержание в липидах олеиновой
кислоты и холестерина уникально для липидов животного происхождения. В других
тканях эмбриона липиды содержат небольшие количества эфиров холестерина, а
олеиновая кислота составляет 40-50% всех длинноцепочечных жирных кислот.
Концентрация в желтке как эфиров холестерина, так и олеиновой кислоты также
невысокая. После 13-х суток инкубации в ткани мембраны желточного мешка увеличивается
концентрация эфиров холестерина и доля в них олеиновой кислоты. Следовательно,
или в содержимом желтка, или в мембране желточного мешка в этот период должны
проявляться энзиматические системы этерификации (от греческого аithёг [аithег] — эфир и латинского facio —
делаю; получение сложных эфиров из кислот и спиртов), селективные по отношению
к олеиновой кислоте. Оказалось, что этерификация имеет место в мембране
желточного мешка, а также в печени эмбриона, но отсутствует в содержимом
желточного мешка. Относительно высокий уровень эфиров холестерина обнаруживают
и в плазме крови эмбриона в составе липопротеидов низкой плотности (ЛОНП).
Эфиры холестерина, синтезируемые мембраной желточного мешка, важный компонент
стабильности липопротеидных комплексов (транспортной формы липидов). Эфиры же
холестерина, накопленные в печени, — это «останки» использованных тканями
липопротеидов, «отходы», которые потом экскретируются с жёлчью [желчью] и, видимо,
участвуют в абсорбции липидов корма в постнатальный период. Следующая
особенность метаболизма липидов у эмбриона в последние сутки инкубации — резкое
увеличение содержания ненасыщенных жирных кислот во фракции фосфоглицеридов
(табл. 158).
Содержание в желтке арахидоновой и
бегеновой кислот заметно ниже, чем в органах и тканях эмбриона, в том числе и в
мембране желточного мешка. В последнюю неделю инкубации содержание в мембране
желточного мешка линоленовой кислоты также заметно выше, чем в его содержимом.
Необычно высокий уровень арахидоновой кислоты выявляют и в фосфолипидах печени.
Резкое увеличение в этот период содержания ненасыщенных жирных кислот —
олеиновой, арахидоновой — объясняется высокой активностью ферментных систем
десатурации (от латинских de — приставка, обозначающая отделение,
удаление и saturator — насыщатель; сатурация — насыщение
жидкости углекислым газом) в тканях желточной мембраны и печени эмбриона (табл.
159): Δ9-десатуразная активность — первый этап превращения насыщенной
стеариновой кислоты в мононенасыщенную — олеиновую; Δ 6-десатуразная
активность — первый этап превращения ненасыщенной линоленовой кислоты в ещё [еще]
более ненасыщенную — арахидоновую.
Установлена высокая активность
трансформации стеариновой кислоты в олеиновую на 15-е сутки инкубации — начало
периода наиболее активного транспорта липидов из желтка — для покрытия расходов
на этерификацию холестерола и формирование мицелл липопротеидов. Активность эта
падает на 19-е сутки инкубации. Гомологичная активность в печени ещё [еще] более
высокая и также падает к 19-м суткам инкубации. Ненасыщенная арахидоновая
кислота содержится в относительно небольших количествах в растительных маслах.
Ещё [Еще] меньше её [ее] в животных жирах: в организме животных эта кислота не
синтезируется. Однако в мембране желточного мешка и печени эмбриона кур арахидоновая
кислота синтезируется из линолевой, олеиновая — из стеариновой, из жирных
кислот, в больших количествах содержащихся во всех животных жирах. Это подтверждает
исключительную биологическую роль арахидоновой кислоты в развитии эмбриона, молекулярные
механизмы действия которой ещё [еще] предстоит открыть исследователям. Способность к
синтезу арахидоновой кислоты тканью эмбриона кур увеличивается к концу инкубации
и, возможно, сохраняется (особенно у мясных цыплят) в первые сутки после
вывода. Это означает, что наличие в рационе цыплят достаточного количества
линолевой кислоты позволит цыплёнку [цыпленку] самому себя обеспечить наиболее дефицитной
полиненасыщенной жирной кислотой. Механизм транспорта липидов желточной
мембраной эмбриона связан с таким практически важным в птицеводстве признаком,
как выводимость яиц. У мясных кур как, вероятно, и у индеек тяжёлых [тяжелых] кроссов, в
первые несколько недель после снесения первого яйца наблюдается низкая
выводимость. Масса эмбрионов на 18-е сутки инкубации у кур в начале продуктивного
периода заметно ниже, чем масса эмбрионов у тех же кур в более позднем
возрасте. В яйцах молодых кур масса желточного мешка и его содержимого на 15-е
и 19-е сутки инкубации были значительно большими, чем в яйцах более зрелых. Это
свидетельствует о том, что эмбрионы от молодьк кур имеют аномально низкую
скорость мобилизации липидов из содержимого желточного мешка. В таблице 160
представлены прямые доказательства этого положения.
В плазме крови эмбрионов кур старшего
возраста содержание общих липидов и фракции ЛОНП (транспортной формы липидов)
почти вдвое выше, чем у эмбрионов более молодых кур. Различия по другим
фракциям липопротеидов менее заметны. В теле цыплёнка [цыпленка] после вывода содержится
около 140 мг кальция, 99% которого находится в скелете. Этот кальций происходит
из двух источников: желтка и скорлупы. В течение первых 12 суток инкубации
кальций, необходимый для роста и развития, транспортируется через мембрану желточного
мешка из запасов желтка, содержащего лишь около 20% всего кальция,
содержащегося в теле суточного цьшлёнка [цьшленка]. Около 80% кальция поступает в тело цыплёнка [цыпленка]
из скорлупы. Трансэпителиальный транспорт кальция осуществляется из скорлупы
через кровеносную систему хориоаллантоисной мембраны, выстилающей к десятым
суткам инкубации всю внутреннюю поверхность скорлупы. Её [Ее] одно- трёхслойный [трехслойный]
эпителий пронизан густой сетью кровеносных сосудов. Число клеток, выстилающих
поверхность скорлупы, достигает 1,8×107. Эктодермальные
клетки хориона, граничащие с внутренней поверхностью скорлупы, являются
кальцийтранспортирующими клетками, функция которых чётко [четко] проявляется на 13-14-е
сутки инкубации. Транспорт кальция — активный, очень специфический процесс,
зависящий от концентрации внеклеточного натрия. «Яды» к сульфгидрильным группам
ингибируют транспорт кальция. Максимальная скорость транспорта ионов кальция
хориоаллантоисной мембраной достигается к 19-м суткам инкубации. Транспорт
ионов кальция сопряжён [сопряжен] с выделением на внутренней поверхности скорлупы ионов
водорода, то есть с её [ее] закислением. В трансмембранной транслокации ионов
кальция участвует комплекс белков, связанных с плазматической мембраной:
кальцийсвязывающий белок молекулярной массой около 100000 D, кальций
активирующая АТФ-аза (аденозитрифосфатаза) массой 170000 D и
фермент карбоангидраза, локализованный в цитозоле. Кальцийсвязывающий белок
служит рецептором ионов кальция при эндоцитозе, образовании из материала
плазматической мембраны эндосом — пузырьков, нагруженных кальцием. Эндосомы
транспортируются на внутреннюю серозную сторону клетки, освобождая кальций,
компоненты же мембранного аппарата эндосом возвращаются в участки клетки,
обращённые [обращенные] к источнику кальция. Кальцийсвязывающий белок — гликопротеид, с витамин-К-зависимой
трансформацией остатков глутаминовой кислоты в γ-карбоксиглутаминовую
форму. Са2+-зависимая АТФ-аза, видимо, служит для выноса
цитозольного кальция. Карбоангидраза в цитозоле продуцирует анионы , которые используются для солюбилизации скорлупного
кальцита (СаСО3). Секреция иона бикарбоната локализована. Закисление
содержимого эндосом, нагруженных кальцием в клетке, — неотъемлемый этап
транспорта кальция. Необходимость закисления содержимого эндосом показана на
примере транслокации трансферрина. Время полужизни кальцийсвязывающего белка
составляет около 60-ти часов, то есть белок имеет довольно большую
«длительность жизни», что предполагает его многократное участие в цикле
транслокации кальция. Эмбрион проходит четыре фазы регуляции транспорта кальция
из запасов желтка и скорлупы. I фаза — приблизительно до 7-10-х суток
инкубации. Кальций мобилизуется исключительно из желтка, в котором содержание
кальция в этот период уменьшается. Ткань, ответственная за транспорт кальция из
желтка, — эпителий желточного мешка (предположительно). Каков механизм
транслокации неизвестно, однако в контроле его, видимо, участвует витамин D3. II фаза
— приблизительно 10-14-е сутки инкубации. Начинается мобилизация резервов
кальция из скорлупы благодаря хориоаллантоисной мембране. Этот транспорт
зависит от содержания витамина К, поступающего, видимо, из желтка. В
транслокации кальция участвуют кальцийсвязывающий белок, Са2+-зависимая
АТФ-аза и карбоангидраза. Вероятно, поток кальция больше потребностей эмбриона,
и часть его откладывается в желтке, в результате чего концентрация кальция в
нём [нем] в этот период начинает расти. III фаза — 14-20-е сутки инкубации.
Продолжается активная мобилизация кальция скорлупы хориоаллантоисом.
Значительная часть мобилизуемого кальция не откладывается в организме эмбриона,
а вновь откладывается про запас в желтке, но в более мобильной форме, из
которого ремобилизуется под контролем витамина D3. IV фаза — 20-е сутки инкубации — до
вывода. Хориоаллантоис обезвоживается, аллантоисная жидкость поглощается
эмбрионом, питательные вещества, растворённые [растворенные] в аллантоисной жидкости поступают
в желточный мешок и ремобилизуются во время вывода и в первые дни постнатального
периода. В этот период начинает функционировать витамин-D-
зависимый транспорт кальция
в кишечнике. Известно, что метаболизм кальция в организме очень тесно связан с
метаболизмом фосфора. Так как основные запасы фосфора сосредоточены в желтке в
составе фосфопротеидов и фосфолипидов, очевидно, что и транспорт этого элемента
непосредственно связан с этими субстратами. Транспорт и использование эмбрионом
незаменимых элементов изучены ещё [еще] недостаточно. Лучше остальных исследовано
использование эмбрионом кур железа. Внеэмбриональная и эмбриональная кровь как
жидкая ткань играет наряду с мембраной желточного мешка важнейшую роль в
транспорте веществ к эмбриону. На ранних стадиях развития гемоглобин
эритроцитов составляет значительную долю всех его белков. Поскольку в первые
10-12 суток инкубации используются в основном фосфопротеиды желтка — фосфитин и
ововителлин, вероятно, железо, цинк и медь, связанные с этими белками, тоже
поступают в эмбрион и экстраэмбриональные ткани, Примитивные гигантские
эритроциты появляются в кровяных островках на 26-29-й час инкубации и благодаря
рецепторам поглощают значительные количества железа. Часть железа идёт [идет] на
синтез гемоглобина, остальная накапливается в запасной форме в составе
ферритина. После появления в крови дефинитивных эритроцитов (от латинского definitvus — окончательный, определительный) запасы
железа в них уменьшаются, что сопровождается увеличением его содержания в
составе ферритина в эритропоэтических органах эмбриона — желточной мембране,
печени, откуда поступает для роста других тканей и органов. Один из крупных
потребителей железа — мышечная ткань: в начале миогенеза, когда презумптивные
миобласты активно пролиферируют, число рецепторов к трансферрину в расчёте [расчете] на 1
мкг ДНК составляет 3,78×1010, тогда как при прекращении
деления их число уменьшается более чем вдвое и составляет 1,7×1010.
На стадии формирования мышечных волокон (при слиянии миобластов) содержание
рецепторов трансферрина вновь возрастает до 3,8×1010. С возрастом
эмбриона содержание железа в сыворотке непрерывно увеличивается, причём [причем]
особенно быстро перед выводом. У эмбрионов индеек содержание железа в плазме
крови достигает максимума на 17-е сутки инкубации и к выводу снижается.
Максимальное же снижение меди отмечают на 22-е сутки инкубации, и к выводу оно
также снижается. Большое значение для метаболизма цинка и меди у эмбриона имеет
их депонирование в печени в составе металлосвязывающих белков — металлотионеинов.
На пятые сутки инкубации концентрация в тканях эмбриона железа, цинка, магния,
а также одновалентных металлов натрия и калия значительно выше, чем в
последующем, что, вероятно, связано с более интенсивным метаболизмом на самых
ранних стадиях эмбриогенеза. К 18-м суткам инкубации в теле эмбриона было
отложено 82-84,9% одновалентных элементов желтка. Двухвалентные металлы к тому
времени использованы на 50-70%, причём [причем] наименее эффективно использовался
марганец — на 36,2% (табл. 161).
Важную роль в транспорте различных металлов
к клеткам и тканям в эмбриогенезе, так же как и в постнатальный период, играют
металлосвязывающие белки плазмы крови, которые синтезируются как печенью, так и
желточной мембраной: сывороточный альбумин, трансферрин, α-фетуин,
связывающий ионы меди. Значение запаса питательных веществ для эмбрионального
развития птиц огромно, что подтверждается на примере коричневого киви. Масса
яйца киви составляет около 20% массы тела (у кур — лишь около 3,3%), а запасов
питательных веществ в нём [нем] хватает на 74-84 суток эмбрионального развития. Эффективное
использование питательных веществ яйца развивающимся эмбрионом невозможно без
наличия определённых [определенных] запасов витаминов. Известно, что более 50% всех ферментов
содержат в своём [своем] составе в качестве кофакторов витамины. Вероятнее всего,
транспорт витаминсвязывающих белков осуществляется через мембрану желточного
мешка. «Нагруженные» витаминами витаминсвязывающие белки с помощью рецепторов
поглощаются клетками мембраны, после чего подвергаются гидролизу. Витамины же
частично используются в качестве кофакторов при синтезе ферментов de novo самими
клетками мембраны или поступают в кровь, которой разносятся к тканям эмбриона.
Часть витаминов перед использованием в качестве кофакторов может подвергаться
модификации в клетках. Так, рибофлавин с помощью АТФ-зависимой флавокиназы
(АТФ: рибофлавин 51-фосфотрансфераза, КФ 2.7.1.26) превращается в
коэнзим флавинмононуклеотид. С увеличением синтеза белка в эмбрионе повышается
общее содержание этого фермента. Наиболее высока активность флавокиназы в
кишечнике, сердце, печени и желточном мешке эмбриона. В содержимом желтка этот
фермент практически не обнаруживается. В теле эмбриона рибофлавинсвязывающий
белок выявляют с 12-х суток инкубации, и в последующем концентрация
увеличивается. Куриный эмбрион способен тpaнcфopмиpoвaть витамин D3 желтка, который сам по себе не обладает D-витаминной активностью, в его активную
гормональную форму — 1,25-(ОН)2D3.
Аскорбиновой кислоты в яйцах птиц нет. Это, однако, не означает, что эмбрион в
ней не нуждается. Установлено наличие этой кислоты в тканях эмбриона.
Способность различных органов эмбриона синтезировать аскорбиновую кислоту была
показана в условиях in vitro (вне
организма). Мембрана желточного мешка с ранних стадий эмбрионального развития
способна к синтезу аскорбиновой кислоты (табл. 162).
Эта способность с возрастом увеличивается.
Высокой активностью синтеза её [ее] обладают мезонефрос и метанефрос (первичная и
вторичная почка эмбриона). Печень имеет меньшую активность, но также служит
важным источником витамина С для эмбриона в связи с большой массой по сравнению
с почками. Содержание в теле эмбриона витамина А и тиамина (B1) высокое в начале эмбрионального периода.
Особо богат тиамином головной мозг эмбриона. У птиц, как и у других
позвоночных, основу нейросекреторной регуляции и интеграции периферических
эндокринных желёз [желез] составляют гормоны гипоталамуса и гипофиза. Однако имеются и
различия. У млекопитающих гипофизэктомия (удаление гипофиза) эмбриона путём [путем]
частичной или полной декапитации не оказывает заметного влияния на рост тела и
скелета эмбриона. У птиц же частичная декапитация (частичное или полное
удаление) подавляет рост и тела, и скелета. Трансплантация декапитированному
эмбриону гипофиза в область хориоаллантоисной мембраны частично предотвращает
подавление роста. Гормоны в плазме крови эмбрионов обнаруживают к концу первой
декады развития, однако морфогенез, ультраструктуру и биохимическую
специализацию клеток, синтезирующих гормоны, к примеру, гипоталамогипофизарного
комплекса, а также панкреатической железы, выявляют значительно раньше (табл.
163).
Соматотропного гормона (Сг) в плазме
крови эмбриона до 17-х суток инкубации не обнаруживается. Затем его
концентрация увеличивается и достигает плато вскоре после вывода. Тем не менее
гипофизэктомия вызывает задержку роста. Вообще соматотропный гормон
осуществляет своё [свое] ростстимулирующее действие посредством синтеза в
периферических органах (почках, печени и так далее) соматомединов —
инсулиноподобных факторов. Высокие концентрации рецепторов соматомединов
найдены в мозге эмбриона. Пролактин, относящийся к семейству полипептидных
гормонов, в плазме крови куриного эмбриона присутствует в высоких
концентрациях, начиная с середины эмбрионального развития и до вывода.
Становление оси гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа начинается после десятых
суток инкубации, когда заметно увеличивается содержание Т4 (тироидный
гормон). Концентрация Т3 остаётся [остается] неизменно низкой всё [все] время
инкубации и лишь после 18-х суток повышается. Содержание Т3 в ранний
и средний периоды инкубации в мозгу и печени свидетельствует об участии
щитовидной железы в контроле роста этих органов. В условиях in vitro Т3
стимулирует рост хряща куриных эмбрионов, синтез белка, включение сульфата в
хрящи, то есть рост скелета. Введение в инкубируемые яйца тиомочевины,
ингибирующей секрецию щитовидной железы, задерживает рост эмбриона перепелов.
Становление оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники как у кур, так и у индеек
начинается со второй половины эмбрионального развития. Концентрация
глюкокортикоидов в плазме крови куриных эмбрионов имеет два пика:
приблизительно на 14-е сутки инкубации и перед самым выводом. В первом пике в
крови обнаруживают как кортизол, так и кортикостерон, во втором — только
кортикостерон. Это связано с тем, что до 14,5-х суток инкубации стероидогенез в
кортексе надпочечников не зависит от активности адренокортикотропного гормона
гипофиза. Роль адренокортикостероидных гормонов у куриных эмбрионов полностью
не выяснена. Видимо, с середины эмбриогенеза и до вывода они принимают участие
в контроле функции почек эмбриона, в минеральном и водном гомеостазе. Это
подтверждается наличием в почках эмбриона рецепторов глюкокортикоидов,
концентрация которых максимальна на 15-е сутки инкубации. Рост скелета эмбриона
и его минерализация тесно связаны между собой. Как и у взрослых птиц, у
эмбриона в гомеостазе кальция существенную роль играет гормон паращитовидных
желёз [желез] — паратгормон. Экстракты паратгормона у 11-20-суточных эмбрионов
стимулируют освобождение кальция из скелета. Удаление ультимобронхиальных (от
итальянского ultimo — последний, крайний) тел у 18-суточного
эмбриона кур не влияет на содержание кальцитонина в плазме крови. Можно
предположить, что кальцитонин у куриного эмбриона не играет большой роли в
гомеостазе кальция и формировании скелета. Итак, сама биохимическая организация
птичьего яйца, характер морфогенеза эмбриона, особенно провизорных органов,
физиологические и биохимические механизмы, непрерывно обеспечивающие
развивающийся эмбрион энергией, аминокислотами, минеральными веществами и
витаминами — всё [все] это позволяет исключительно эффективно использовать весьма
ограниченные запасы питательных веществ яйца, превращая их в «компоненты живого
организма», готового к самостоятельной жизни. Известно, что в среднем на каждом
звене любой пищевой цепи в природе в теле консумента (от латинского consumo — потребляю; организмы, являющиеся
потребителями органического вещества в пищевой цепи) откладывается лишь около
10% потреблённой [потребленной] энергии. В таблице 164 представлены данные о потерях
питательных веществ яйца в процессе эмбрионального развития.
Эффективность использования запасов белка
яйца при синтезе специфических белков собственного тела уникальна. Если крупный
рогатый скот мясного направления при откорме откладывает в теле лишь около 11%
протеина корма, свинья на откорме — 16, бройлер — 26, курица-несушка в яйце —
31%, то куриный эмбрион ко времени вывода откладывает в своём [своем] теле 96% протеина
яйца. В таблице 165 показаны абсолютные и относительные потери протеина,
липидов, углеводов и минеральных веществ в процессе инкубации от исходного
содержания в яйце.
Потери протеина ничтожны, чуть более 2%.
Это свидетельствует о том, что в яйце присутствует практически идеальной состав
питательных веществ и обеспечение энергией за счёт [счет] липидов позволяет эмбриону
использовать запасы аминокислот яйца, находящиеся в специфических белках
(особенно желточных) для синтеза de
novo белков, нуклеиновых кислот и других
сложных органических веществ с высочайшей эффективностью. В курином яйце
содержится 87,9 ккал энергии. После вывода в теле цыплёнка [цыпленка] вместе с остаточным
желтком содержится 64 ккал энергии, и относительные потери энергии за счёт [счет]
биологического окисления составляют 27,2%. Около 31% запасов энергии остаётся [остается] в
остаточном желтке и 45% в теле цыплёнка [цыпленка]. Около 85% потерь энергии за период
инкубации приходится на энергию липидов. Лишь при абсолютно полном,
бесперебойном обеспечении животных и птиц обменной энергией можно достичь
биологически эффективного использования протеина. Глубокие исследования
молекулярных механизмов процессов роста и развития эмбрионов
сельскохозяйственной птицы, сопряжённых [сопряженных] с транспортными феноменами всех
питательных веществ к ткани эмбриона, позволят в дальнейшем разработать пути повышения
эффективности использования корма растущим молодняком птицы.