Межпородные различия показателей холестеринового профиля у крупного рогатого скота в Западной Сибири

Изучены основные показатели холестеринового профиля липопротеидов высокой плотности (ЛПВП-ХС), липопротеидов низкой плотности (ЛПНП-ХС) и общего холестерина (ОХ) у коров чернопестрой, красной степной и голштинской пород второй-третьей лактации, разводимых в условиях крупных животноводческих комплексов на территории Западной Сибири. Метаболизм и концентрация липидных комплексов холестеринового статуса играют кардинальную роль в гомеостазе клеточных метаболических процессов. Ключевая роль сывороточных липопротеинов в обмене холестерина общепризнана, как и их роль в качестве предиктов сердечно-сосудистых заболеваний. При этом атерогенное действие ЛРНП-ХС ассоциировано с переносом жирных кислот, выступающих энергетическими субстратами для синтеза АТФ. ЛПВП-ХС характеризуется не только антиатерогенными свойствами, но и оказывают актиоксидантное и противовоспалительное действие. Концентрацию ЛПВП-ХС определяли методом осаждения фосфорновольфрамовой кислотой с хлористым магнием; уровень ЛПНП-ХС – ферментативным колориметрическим прямым методом, общий холестерин – методом ферментативного гидролиза и окисления CHOD-PAP с помощью наборов реактивов «ЛВП-Холестерин-Ново», «ЛНП-Холестерин-Ново-А», «Холестерин-Ново» («Вектор-Бест», Россия). Содержание ОХ и ХС-ЛПНП в сыворотке крови коров в возрасте второй-третьей лактаций, разводимых на территории Западной Сибири, выше общепринятых нормативных значений, что отражает разную степень адаптации к климатическим условиям. Ранжированный ряд пород (p < 0,05) по ХС-ЛПНП: черно-пестрая → голштинская →красная степная, медианы составили 4,91; 2,77 и 2,24 ммоль/л соответственно. Установлены различия между показателями ХС-ЛПВП и ХС-ЛПНП у коров черно-пестрой, красной степной и голштинской пород, что свидетельствует о генетической детерминации уровня липопротеидов в сыворотке крови. Сила влияние фактора породной принадлежности коров на уровень содержания ХС-ЛПВП в сыворотке крови составила 29 %, ХС-ЛПНП – 17%.

1. Mundra P. A., Shaw J. E., Meikle P. J. Lipidomic analyses in epidemiology //International journal of epidemiology. – 2016. – Vol. 45, N 5. – P. 1329–1338.

2. Plasma lipid profiling in a large population-based cohort [S] / J.M. Weir [et al.] // Journal of lipid research. – 2013. – Vol. 54, N 10. – P. 2898–2908.

3. Glucagon attenuates lipid accumulation in cow hepatocytes through AMPK signaling pathway activation / Y. Li [et al.] // Journal of Cellular Physiology. – 2019. – Vol. 234, N 5. – P. 6054–6066.

4. Evolution of the cholesterol biosynthesis pathway in animals / Tingting Zhang, Dongwei Yuan, Jun Xie [et al.] // Molecularly Biology and Evolution. – 2019. – Vol. 36, N 11. – P. 2548–2556.

5. Alphonse P.A., Jones P.J. Revisiting Human Cholesterol Synthesis and Absorption: The Reciprocity Paradigm and its Key Regulators // Lipids. – 2016. – N 51. – P. 519–536.

6. Липидный статус овцематок романовской породы на юге Западной Сибири / И.Н. Морозов, О.И. Себежко, Е.И. Тарасенко, Е.А. Климанова // Достижения науки и техники АПК. – 2022. – Т. 36, N 7. – С. 71–76. – DOI: 10.53859/02352451_2022_36_7_71.

7. Cholesterol sensing, trafficking, and esterification / T. Chang, C. Chang, N. Ohgami [et al.] // The Annual Review of Cell and Developmental Biology. – 2006. – N 22. – P. 129–157.

8. Метаболизм холестерина в макрофагах / А.В. Хотина, В.Н. Сухоруков, Д.А. Каширских [и др.] // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. – 2020. – Т. 9, N 2. – С. 91–101.

9. Иванченкова Р.А., Гаценко В.П., Атькова Е.Р. Генетические аспекты желчеобразования // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2009. – N 3. – С. 56–63.

10. Референсные интервалы показателей холестеринового профиля у овцематок романовской породы в условиях Кемеровской области / И.Н. Морозов, О.И. Себежко, А.Н. Себежко [и др.] // Современные тенденции сельскохозяйственного производства в мировой экономике: материалы XXI Междунар. науч.-практ. конф., Кемерово, 7–8 дек. 2022 г. – Кемерово: Кузбас. гос. с.-х. акад., 2022. – С. 273–279.

11. George K.S., Wu S. Lipid raft: A floating island of death or survival // Toxicology and applied pharmacology. – 2012. – Vol. 259. – P. 311–309.

12. Петров А.М., Касимов М.Р., Зефиров А.Л. Метаболизм холестерина мозга и его нарушения: связь с нейродегенерацией и синаптической дисфункцией // Acta Naturae (русскоязычная версия). – 2016. – Т. 8, № 1 (28). – С. 64–80.

13. Low-density lipoproteins cause atherosclerotic cardiovascular disease. 1. Evidence from genetic, epidemiologic, and clinical studies. A consensus statement from the European Atherosclerosis Society Consensus Panel / B.A. Ference [et al.] // European heart journal. – 2017. – Vol. 38, N 32. – С. 2459–2472.

14. Plasma lipidomic profiles improve on traditional risk factors for the prediction of cardiovascular events in type 2 diabetes mellitus / Z.H. Alshehry [et al.] // Circulation. – 2016. – Vol. 134, N 21. – P. 1637–1650.

15. Plasma ceramides, Mediterranean diet, and incident cardiovascular disease in the PREDIMED trial (Prevencion con Dieta Mediterranea) / D.D. Wang [et al.] // Circulation. – 2017. – Vol. 135, N 21. – P. 2028–2040.

16. Rudel L.L., Lee R.G., Parini P. ACAT2 Is a Target for Treatment of Coronary Heart Disease Associated With Hypercholesterolemia // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. – 2005. – N 25. – P. 1112–1118.

17. Современные аспекты метаболизма холестерина у крупного рогатого скота / О.И. Себежко, К.Н. Нарожных, О.С. Короткевич [и др.] // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2021. – № 2 (59). – С. 91–105. – DOI: 10.31677/2072-6724-202159-2-91-105.

18. Хапалюк А.В. Атеросклероз и статины // Лечебное дело: научно-практический терапевтический журнал. – 2021. – № 3. – С. 13–23.

19. Особенности метаболического статуса коров голштинской породы с высоким уровнем продуктивности в период лактации / Д.А. Александрова, О.И. Себежко, А.В. Ковалев, И.Н. Морозов // Роль аграрной науки в устойчивом развитии сельских территорий: cб. VI Всерос. (нац.) науч. конф. с междунар. участием, Новосибирск, 20 дек. 2021 г. – Новосибирск: ИЦ НГАУ «Золотой колос», 2021. – С. 249–251.

20. Comprehensive genetic analysis of the human lipidome identifies loci associated with lipid homeostasis with links to coronary artery disease / G. Cadby [et al.] // Nature communications. – 2022. – Vol. 13, N 1. – P. 3124.

21. Efficacy and safety of low levels of low-density lipoprotein cholesterol: trans-ancestry linear and non-linear Mendelian randomization analyses / H. Liu [et al.] // European Journal of Preventive Cardiology. – 2023. – Vol. 09. – P. zwad111.

22. Изменчивость некоторых биохимических показателей у голштинизированных чернопестрых коров Западной Сибири / О.И. Себежко, Д.А. Александрова, А.В. Ковалев, И.Н. Морозов // Модернизация аграрного образования: cб. науч. тр. по материалам VII Междунар. науч.-практ. конф., Томск, 14 дек. 2021 г. – Томск; Новосибирск: ИЦ НГАУ «Золотой колос», 2021. – С. 1135–1138.

23. Heritability analysis of lipids and three gene loci in twins link the macrophage scavenger receptor to HDL cholesterol concentrations / H. Knoblauch [et al.] // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 1997. – Vol. 17. – P. 2054–2060.

24. Heritability of longitudinal measures of body mass index and lipid and lipoprotein levels in aging twins / E.L. Goode [et al.] // Twin Res Hum Genet. – 2007. – Vol. 10, N 5. – P. 703–711. – DOI: 10.1375/twin.10.5.703.

25. Heritability and stability of resting blood pressure / J.J. Hottenga, D.I. Boomsma, N. Kupper [et al.] // Twin Res Hum Genet. – 2005. – Vol. 8, N 5. –P. 599–508. – DOI: 10.1375/183242705774310123.

26. Distribution and heritability of BMI in Finnish adolescents aged 16y and 17y: a study of 4884 twins and 2509 singletons / K.H. Pietiläinen, J. Kaprio, A. Rissanen [et al.] // Int J Obes Relat Metab Disord. – 1999. –Vol. 23, N 2. – P. 107–115. – DOI: 10.1038/sj.ijo.0800767.

27. Heritability of death from coronary heart disease: a 36-year follow-up of 20 966 Swedish twins / S. Zdravkovic, A. Wienke, N.L. Pedersen [et al.] // J Intern Med. – 2002. – Vol. 252, N 3. – P. 247–254. – DOI: 10.1046/j.1365-2796.2002.01029.x.

28. Differential expression of genes associated with lipid metabolism in longissimus dorsi of Korean bulls and steers / J.J. Bong, J.Y. Jeong, P. Rajasekar [et al.] // Meat Sci. – 2012. – Vol. 91, N 3. – P. 284–293. – DOI: 10.1016/j.meatsci.2012.02.004.

29. Genetic, management, and nutritional factors affecting intramuscular fat deposition in beef cattle - A review/ S.J. Park, S.H. Beak, D.J.S. Jung, [et al.] // Asian-Australas J Anim Sci. – 2018. –Vol. 31, N 7. – P. 1043–1061. – DOI: 10.5713/ajas.18.0310.

30. Human plasma lipidome is pleiotropically associated with cardiovascular risk factors and death / C. Bellis, H. Kulkarni, M. Mamtani, [et al.] // Circ Cardiovasc Genet. – 2014. –Vol. 7, N 6. – P. 854–863. – DOI: 10.1161/CIRCGENETICS.114.000600.

31. Genetic architecture of human plasma lipidome and its link to cardiovascular disease / R. Tabassum [et al.] // Nature communications. – 2019. – Vol. 10, N 1. – P. 4329.

32. Genome-wide association study of plasma triglycerides, phospholipids and relation to cardiometabolic risk factors / A. Demirkan [et al.] // BioRxiv. – 2019. – P. 621334. – DOI: https://doi.org/10.1101/621334.

33. Уровень встречаемости носителей гаплотипов фертильности HH4, HH5, HCD у быков производителей и коров голштинской породы / Y. Ussenbekov, М. Шорманова, Р. Нурпеисова, А. Махмутов, С. Сиябеков // GBJ. – 2023. – Т. 1, N 70. – С. 65–77.

34. The Holstein Friesian Lethal Haplotype 5 (HH5) Results from a Complete Deletion of TBF1M and Cholesterol Deficiency (CDH) from an ERV-(LTR) Insertion into the Coding Region of APOB / E. Schütz, C. Wehrhahn, M. Wanjek [et al.] // PLoS One. – 2016. – Vol. 11, N 4. – P. e0154602. – DOI: 10.1371/journal.pone.0154602.

35. A transposable element insertion in APOB causes cholesterol deficiency in Holstein cattle / N. Besuchet-Schmutz, M. Fragnière, S. Hofstetter [et al.] // Anim Genet. – 2016. – Vol. 47, N 2. – P. 253–257. – DOI: 10.1111/age.12410.

36. The cholesterol-deficiency associated mutation in APOB segregates at low frequency in Chinese Holstein cattle / Yanhua Li, Lingzhao Fang, Lin Liu [et al.] // Can. J. Anim. Sci. – 2018. – Vol. 99, N 2. – P. 332–335. – https://doi.org/10.1139/cjas-2017-0108.

37. Rapid Communication: Cholesterol deficiency–associated APOB mutation impacts lipid metabolism in Holstein calves and breeding bulls / J.J. Gross, A.-C. Schwinn, F. Schmitz-Hsu [et al.] // J. Anim. Sci. – 2016. – N 94. – P. 1761–1766.

38. The APOB loss-of-function mutation of Holstein dairy cattle does not cause a deficiency of cholesterol but decreases the capacity for cholesterol transport in circulation / J.J. Gross [et al.] // Journal of dairy science. – 2019. – N 11. – P. 10564–10572. – https://doi.org/10.3168/jds.201916852.

39. A retrospective study of clinical and laboratory features and treatment on cats highly suspected of feline infectious peritonitis in Wuhan, China / Y. Yin, T. Li, C. Wang [et al.] // Sci Rep. – 2021. – Vol. 11, N 1. – P. 5208. – DOI: 10.1038/s41598-021-84754-0.

40. Basiel B.L., Macrina A.L., Dechow C.D. Cholesterol deficiency carriers have lowered serum cholesterol and perform well at an elite cattle show // JDS communications. – 2020. – Vol. 1, N 1. – P. 6–9.

41. Identification of a haplotype associated with cholesterol deficiency and increased juvenile mortality in Holstein cattle / S. Kipp, D. Segelke, S. Schierenbeck [et al.] // J Dairy Sci. – 2016. – Vol. 99, N 11. – P. 8915–8931. – DOI: 10.3168/jds.2016-11118.

42. Characterization and comparison of lipids in bovine colostrum and mature milk based on UHPLC-QTOF-MS lipidomics / M. Li [et al.] // Food Research International. – 2020. – Vol. 136. – P. 109490.

43. MacGibbon A.K.H. Composition and structure of bovine milk lipids // Advanced Dairy Chemistry. – 2020. – Vol. 2. – P. 1–32.

44. mTORC2 Regulates lipogenic gene expression through PPARγ to control lipid synthesis in bovine mammary epithelial cells / Z. Guo [et al.] // BioMed research international. – 2019. – Vol. 2019.

45. Whole-genome association study of fatty acid composition in a diverse range of beef cattle breeds / M.J. Kelly, R.K. Tume, M. Fortes, J.M. Thompson // J Anim Sci. – 2014. – Vol. 92, N 5. – P. 1895–1901. – DOI: 10.2527/jas.2013-6901.

46. Diet and Genetics Influence Beef Cattle Performance and Meat Quality Characteristics / F.W. Mwangi, E. Charmley, C.P. Gardiner [et al.] // Foods. – 2019. – Vol. 8, N 12. – P. 648. – DOI: 10.3390/foods8120648.

47. Eslam M, George J. Genetic contributions to NAFLD: leveraging shared genetics to uncover systems biology. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. –2020. – Vol. 17. – № 1. – P. 40–52. – DOI: 10.1038/s41575-019-0212-0.

48. Lipid characterization of in vitro-produced bovine embryos with distinct kinetics of development / K. Annes [et al.] // Zygote. – 2019. – Vol. 27, N 6. – P. 413–422.

49. Desorption electrospray ionization mass spectrometry reveals lipid metabolism of individual oocytes and embryos / A.F. González-Serrano, V. Pirro, C.R. Ferreira [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, N 9. – P. e74981. – DOI: 10.1371/journal.pone.0074981.

50. Comparative assessment of radioactive strontium and cesium contents in the feedstuffs and dairy products of western Siberia / O.I. Sebezhko, V.L. Petukhov, O.S. Korotkevich [et al.] // Indian journal of ecology. – 2017. – Vol. 44, N 3. – P. 662–666.

51. Influence of anthropogenic pollution on interior parameters, accumulation of heavy metals in organs and tissues, and the resistance to disorders in the yak population in the republic of Tyva / O.I. Sebezhko, V.L. Petukhov, N.I. Shishin [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Vol. 9, N 9. – P. 1530–1535.

52. Manganese content in muscles of sons of different Holstein bulls reared in Western Siberia / K.N. Narozhnykh, O.I. Sebezhko, T.V. Konovalova [et al.] / Trace Elements and Electrolytes. – 2021. – Vol. 38, N 3. – P. 149. – EDN: CKIIJF.

53. Васильева С.В. Динамика фракций холестерина у коров в транзитный период // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. – 2021. – № 4. – С. 142–146. – DOI: 10.52419/issn2072-6023.2021.4.142; EDN: NAYGPF.

54. Зависимость восприимчивости крупного рогатого скота к лейкозу от биохимических показателей крови / М.Л. Малинин, А.Е. Кузнецова, М.А. Шибаева [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10–8. – С. 1758–1761. – EDN: RKPTFD.

55. Мотузко И.С., Хвостова О.В. Возрастная динамика липопротеидов сыворотки крови крупного рогатого скота // Вестник ВГМУ. – 2003. – Т. 2, N 4. – С. 116–118.

56. Курдеко А.П., Сологуб Е.А. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у коров в динамике лактации // Ученые записки учреждения образования «Витебская ордена „Знак Почета” государственная академия ветеринарной медицины»: научно-практический журнал. – Витебск, 2019. – Т. 55, Вып. 3. – С. 38–41.

57. Васильева С.В. Динамика общего холестерина и его фракций в составе липопротеинов различной плотности в сыворотке крови коров в различных фазах физиологического цикла // Структурные преобразования экономики территорий: в поиске социального и экономического равновесия: сб. ст. по материалам междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 24 дек. 2019 г. – Уфа: Вестник науки, 2019. – С. 16–20. – EDN: VDEUWI.

58. Еременко В.И., Сидоров А.Е. Динамика общих липидов и холесторола в крови нетелей разных пород // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2022. – N 1. – С. 56–60. – EDN: FHWGIK.

59. Влияние полиморфизма гена PON1 на уровень параоксоназы-1 и биохимические показатели сыворотки крови крупного рогатого скота голштинской породы / Н.Ю. Сафина, Ш.К. Шакиров, Э.Р. Гайнутдинова, З.Ф. Фаттахова // Аграрный научный журнал. – 2022. – № 8. – С. 61–65. – DOI: 10.28983/asj.y2022i8pp61-65; EDN: BJYWFC.

60. Сравнительный анализ липидного и аминокислотного обмена у бычков калмыцкой и монгольской пород / И.Ф. Горлов, М.И. Сложенкина, Е.В. Карпенко [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. – 2020. – Т. 103, № 2. – С. 82–92. – DOI: 10.33284/2658-3135-103-282; EDN: AJFHAZ.

61. Clinicopathological Phenotype of Autosomal Recessive Cholesterol Deficiency in Holstein Cattle / T. Mock [et al.] // J. of Veterinary Internal – 2016. – Vol. 30 (4). – P. 1369–1375.