Вестник МГТУ. 2018, №3.

Пивненко Т. Н. и др. Ферментативная активность различных органов… 406 Период роста характеризуется невысоким уровнем протеолитической активности, что соответствует преобладанию анаболитических процессов. При этом величины активности кислых и нейтральных протеаз близки между собой. Активность щелочных протеаз весьма мала. В период нереста в мышечной ткани значительно повышается активность кислых протеаз, в нейтральной и щелочной зоне протеолиз остается на прежнем уровне. Сопоставление с литературными данными позволяет говорить о присутствии и важной роли катепсинов, в частности катепсина L, в метаболизме мышечной ткани трепанга [17]. Катепсин L – эндогенная термостойкая протеаза, обеспечивающая процессы автолиза. Изменения активности протеолитических ферментов в кишечнике и мышечной ткани трепанга имеют противоположную сезонную направленность, соответствующую направленности метаболитических процессов. При сравнении уровня активности протеолитических ферментов в мышечной ткани трепанга, ее прочностных характеристик и интенсивности роста была показана их корреляция (табл. 2). Для этого использовали следующие показатели: предельное напряжение сдвига как условная характеристика прочности, соответствующая действию касательной составляющей приложенной силы, и соматический индекс (СИ) как соотношение массы особи к ее длине. Таблица 2. Соотношение активности протеаз мышечной ткани трепанга (рН 3,0), ее прочности и интенсивности роста Table 2. The ratio of proteases activity of trepang muscle tissue (pH 3.0), its strength and growth rate Протеолитическая активность, Е/г ткани Предельное напряжение сдвига, Па × сек Соматический индекс, г/см Май (период роста) 0,025 350 6,5 Июль (период нереста) 0,22 220 8,2 СИ трепанга достигает максимальной величины к периоду нереста, при этом одновременно происходит увеличение активности протеаз и снижение прочностных характеристик его мышечной ткани. Преобладающим белком мышечной ткани голотурий является коллаген (около 70 % от общего белка) [18], он же определяет ее биомеханические свойства, изменения которых могут быть связаны с активацией интерстециальных коллагенолитических ферментов, относящихся к группе металлозависимых протеаз, активных в диапазоне рН 4,5–5,5. Недавно установлено [19], что коллаген иглокожих имеет непостоянную структуру с быстро изменяющимися механическими свойствами, что обеспечивает комплексную локомоцию, поддержание положения, защиту и репродуктивные стратегии. Блок-фибриллы соединительной ткани иглокожих постоянно растягиваются, скользят и переориентируются относительно друг друга. Голотурии достигают этого необычного свойства, изменяя жесткость сцепления матрицы между отдельными фибриллами, а не свойства самих фибрилл. В этих процессах, несомненно, важно значение ферментативных воздействий. Известно, что нормальная вязкость стенки тела Stichopus japonicus может варьироваться от 80 до 350 Па × сек. Значение величины вязкости зависит от района вылова трепанга и состава среды [10] и, как показано в нашей работе, стадии развития организма. Таким образом, активация нейтральных и кислых протеаз в период нереста определяет биохимические и структурно-механические изменения мышечной ткани дальневосточного трепанга. Протекающие процессы могут быть объяснены как действием металлозависимых протеаз, обеспечивающих необходимую лабильность соединительнотканного матрикса, так и действием цистеиновых протеаз, включающихся в процессы автолиза и ускоряющих их после вылова данного объекта на данной стадии развития. Полученные результаты важны для организации способов переработки трепанга на разных стадиях развития. Ферментативная активность репродуктивной ткани голотурий непосредственно связана с созреванием половых продуктов и готовности гонад к вымету. Основную роль в этих процессах играют ферменты нуклеолитического (дезоксирибинуклеазы – ДНКазы) действия. Известно, что в метаболизме репродуктивной ткани важную роль играют щелочные Ca, Mg-зависимые ДНКазы и кислые ДНКазы, которые принимают участие в деградации ДНК на первых стадиях ее преобразований в слабокислой или нейтральной области рН [12]. В гонадах различных видов гидробионтов, в том числе иглокожих, преобладает активность кислых ДНКаз. Высокое содержание ДНК в гонадах обычно соответствует высокой активности ферментов [20]. Это также оказалось справедливым для гонад голотурий. Опосредованное участие протеаз в процессах преобразования ДНК в репродуктивной ткани объясняется тем, что они расщепляют белки, связанные с ДНК, защищающие ее от действия нуклеаз. Протеазы могут таким образом создавать условия для прямого контакта ДНК с эндогенными нуклеазами, что способствует ее последующей деградации. Кроме того известно, что эндонуклеазы, содержащиеся в различных органах, образуются из высокомолекулярного предшественника и активируются под действием протеиназ [20].