Вестник МГТУ. 2018, №3.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 3. С. 402–411. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-3-402-411 403 Сезонные изменения температуры воды и структуры пищи являются важными факторами, влияющими на биохимический состав морских организмов. Предполагается, что активность ферментных систем различных тканей голотурий оказывает существенное влияние на качество получаемых пищевых продуктов [8–9]. Активность протеолитических ферментов пищеварительного тракта является основным фактором, определяющим рост и развитие этого организма. Субстратная специфичность и сезонные изменения активности ферментов определяют возможности использования искусственных кормов путем регулирования их состава. Основная проблема, связанная с потерей требуемого качества продукции из голотурий, связана с тем, что после вылова мышечная ткань вследствие посмертных изменений теряет свои упруго-эластичные свойства и очень быстро наступает состояние автолиза, сопровождающееся значительным размягчением мышечной оболочки [10–11]. Процессы роста и полового созревания способны оказывать существенное влияние на состав и активность ферментов мышечной ткани трепанга, в этом случае будут полезны рекомендации по способам вылова и переработки данного объекта промысла. Ферментативные системы (нуклеолитического и протеолитического действия) репродуктивной ткани (гонад) голотурий также связаны с процессами роста и развития этого организма и могут служить биомаркерами полового созревания. Цель работы – анализ активности основных гидролитических ферментов пищеварительного тракта трепанга, а также мышечной и репродуктивной тканей, что связано с их воздействием на жизнеспособность на разных стадиях развития, способность усвоения кормов (что особенно важно при искусственном разведении), а также сохранностью тканей при последующей технологической переработке. Материалы и методы Объектом исследования служил дальневосточный трепанг, выловленный в бухте Северная (залив Славянский) Японского моря с апреля по сентябрь 2017 г. Средняя масса одного экземпляра составляла 36 ± 4 г. Образцы для анализа готовили путем составления общей пробы из органов от 3–5 экземпляров. Соматический индекс определяли как соотношение массы (г) тела к его длине (см). Протеолитическую активность ферментных препаратов определяли по методу Каверзневой, в качестве субстратов использовали казеин и гемоглобин. Нуклеолитическую активность определяли по методу, описанному Гафуровым [12]. Для определения эстеразной активности трипсина и химотрипсина использовали метод Шверта и Такенака в модификации Хаммеля. В качестве субстратов использовали ТАМЭ (N-тозил-l-аргинин метиловый эфир) и БТЭЭ (бензоил-l-аргинин этиловый эфир). Содержание ДНК определяли по методу Дише [13]. Для разделения белков методом ионообменной хроматографии в качестве носителей были использованы ДЭАЭ- и КМ-сефадексы G-75, хроматографические колонки размером 1,5 × 50 см, рабочий буфер 0,05 М трис-HCl, рН 7,8–8,0. Для элюции применяли линейный градиент NaCl от 0 до 1,0 М. Измерения предельного напряжения сдвига мышечной ткани голотурий проводили на коническом пластометре КП-3. Перед измерением помещали образцы в льдо-солевую смесь на 15 мин. Величину показателя ( Q o , Па) рассчитывали по уравнению Ребиндера Q o = К · m / h 2, где К – константа используемого индентора (2,13 Н/кг); m – рабочая масса подвижной части прибора (0,1 кг); h – максимальная глубина погружения индентора в продукт (м) при заданной массе ( m ), при достижении равновесия сил тяжести и сопротивления измеряемого образца. Результаты и обсуждение Ферменты кишечного тракта. Основными питательными компонентами голотурий являются макро- и/или микроводоросли. Ферменты, участвующие в переваривании пищи, вырабатываются секретирующими клетками слизистой оболочки кишечной трубки. Нормальная величина pH в кишечнике голотурий около 6,1 [14]. Такие условия оптимальны для действия амилаз, пектиназ и некоторых протеаз. Известно, что после эвисцерации, когда выбрасывается центральная часть пищеварительной трубки, функции пищеварения переходят к передним (глотки и пищевода) и задним (клоаки) областям кишки, а у некоторых видов также и к щупальцам. Регенерация занимает 3–4 недели, в течение которых метаболизм значительно замедляется. Влияние рН. Протеолитическая активность обнаружена в органах пищеварительной системы многих видов иглокожих. При этом спектр активности в широком диапазоне рН характерен для большинства видов голотурий, обитающих как в холодных, так и тропических водах [14] . На рис. 1 представлена зависимость активности протеолитических ферментов внутренних органов трепанга в диапазоне рН от 2,5 до 9,0 во время двух сезонных стадий развития: май – период интенсивного роста, июль – период нереста. В оба исследованных периода сохраняется общая тенденция изменения активности протеолитических ферментов. Пиковые значения соответствуют кислой зоне рН в диапазоне 3,5–6,0, что характерно для аспартильных и цистеиновых протеаз. В щелочной зоне рН, оптимальной для работы сериновых и металлопротеиназ, активность значительно ниже. Такие сезонные изменения соответствуют физиологическим процессам,