The Prospects for Using Bioluminescent Enzymatic Analysis to Reveal the Exercise Capacity of Sports Horses

L. V. Stepanova; Степанова Л. В.; O. V. Kolesnik; Колесник О. В.; O. A. Kolenchukova; Коленчукова О. А.; A. S. Fedotova; Федотова А. С.; A. V. Kolomeytsev; Коломейцев А. В.; A. V. Makarov; Макаров А. В.; V. A. Kratasyuk; Кратасюк В. А.

doi:10.31857/S1026347023010110

The Prospects for Using Bioluminescent Enzymatic Analysis to Reveal the Exercise Capacity of Sports Horses

作者: Stepanova L.¹, Kolesnik O.², Kolenchukova O.¹^,3, Fedotova A.⁴, Kolomeytsev A.¹, Makarov A.³, Kratasyuk V.¹^,2
隶属关系:
1. Department of Biophysics, Institute of Fundamental Biology and Biotechnology, Siberian Federal University
2. Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch of the RAS” Institute of Biophysics of the Siberian Branch of the RAS
3. Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”
4. Krasnoyarsk State Agrarian University
期: 编号 1 (2023)
页面: 58-67
栏目: ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА
URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135505
DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347023010110
EDN: https://elibrary.ru/IMZIGX
ID: 135505

如何引用文章

详细

Bioluminescent testing of saliva of sports horses, selected before and after physical exercise, was carried out using a coupled enzyme reaction catalyzed by NADH:FMN-oxidoreductase and bacterial luciferase. The inhibitory effect of saliva on the intensity of the light emission was shown, which depended on an increase in the pH of saliva after muscle work. A decrease in the integral bioluminescent index after low-intensity muscular work correlated with the content of total protein and glucose in the blood an serum increase in the bioluminescent index at high intensity was due to a decrease in creatinine or an increase in aspartate aminotransferase and is corelated with an increase in heart rate. It has been shown for the first time that the inhibition of bioluminescence can be an indicator of the functional state of a horse in training, which can be used in sports horse breeding to prevent overloads.

关键词

sport horses, saliva, NADH:FMN-oxidoreductase, luciferase, bacterial bioluminescence

作者简介

L. Stepanova

Department of Biophysics, Institute of Fundamental Biology and Biotechnology, Siberian Federal University

编辑信件的主要联系方式.
Email: slyudmila@mail.ru
Russia, 660041, Krasnoyarsk, Svobodnii pr., 79

O. Kolesnik

Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch of the RAS” Institute of Biophysics of the Siberian Branch of the RAS

Email: slyudmila@mail.ru
Russia, 660036, Krasnoyarsk, 50/50, Akademgorodok

O. Kolenchukova

Department of Biophysics, Institute of Fundamental Biology and Biotechnology, Siberian Federal University; Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center “Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”

Email: slyudmila@mail.ru
Russia, 660041, Krasnoyarsk, Svobodnii pr., 79; Russia, 660022, Kransnoyarsk, 3G, Partizan Zheleznyak str.

参考

Андреева А.Б., Карпенко Л.Ю., Бахта А.А. Белковый обмен у жеребых кобыл // Иппология и ветеринария. 2012. Т. 2. № 4. С. 11–14.
Андрийчук А.В., Ткаченко Г.М., Ткачова И.В. Гематологические и биохимические изменения в крови выездковых лошадей под влиянием физических нагрузок // Известия КГТУ. 2016. № 43. С. 145–153.
Баран В.П., Соболева Ю.Г, Жвикова Е.А. Биохимические и гематологические показатели спортивных лошадей // Ученые записки УО “Витебская ордена “Знак Почета” государственная академия ветеринарной медицины". 2010. Т. 46. № 2. С. 7–9.
Вавилова Т.П., Янушевич О.О., Островская И.Г. Слюна. Аналитические возможности и перспективы. М.: Издательство БИНОМ, 2014. 312 с.
Герман Ю.И., Горбуков М.А., Рудак А.Н., Садыков Е.В. Определение морфометрических, экстерьерно-конституциональных, биодинамических признаков лошадей верховых пород и их влияние на спортивную работоспособность. Ч. 1. Определение признаков, выявление имеющихся корреляций с результативностью испытаний по работоспособности // Коневодство и конный спорт. 2019. № 5. С. 37–40.
Жукова И.А. Динамика физиологического состояния спортивных лошадей при физической нагрузке // Науковий вісник Львівського національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Ґжицького. 2014. № 2. С. 121–124.
Есимбекова Е.Н., Лоншакова-Мукина В.И., Безруких А.Е., Кратасюк В.А. Принципы конструирования многокомпонентных реагентов для энзимологического анализа // Доклады Российской академии наук. 2015. Т. 461. № 4. С. 472–475.
Кабасова И.А., Петрушко Н.П. Оценка функционального состояния и степени тренированности спортивных лошадей при применении различных систем тренинга // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. 2018. Т. 21. № 2. С. 306–312.
Кондрахин И.П., Курилов Н.В., Малахов А.Г. Клиническая лабораторная диагностика в ветеринарии. М.: Агропромиздат, 2004. 531 с.
Покровская Е.С., Малев А.А., Гильмутдинов Р.Я. Методологические аспекты получения слюны у сельскохозяйственных животных // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2011. Т. 208. № 4. С. 95–99.
Скворцов В.В., Скворцова Е.М., Бангаров Р.Ю. Лактат-ацидоз в практике врача – анестезиолога-реаниматолога // Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020. Т. 17. № 3. С. 95–100.
Сорокина Е.В., Зарубина А.П. Биотестирование с использованием бактериального люминесцентного теста: достоинства и усовершенствования метода // Успехи современной биологии. 2017. Т.137. № 6. С. 613–620.
Турлак И.В. Слюна – основные направления исследования ее свойств // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 4. С. 154–164.
Уopшг Д.Х. Пoведение лошaдей / Пер. с англ. Т. Ремизовой, Ю. Халфиной. СПб.: ООО “ИКЦ”, 2009. 458 с.
Baevsky R.M., Chernikova A.G. Heart rate variability analysis: physiological foundations and main methods // Cardiometry. 2017. № 10. P. 66–76.
Bezrukikh A., Esimbekova E., Nemtseva E., Kratasyuk V., Shimomura O. Gelatin and starch as stabilizers of the coupled enzyme system of luminous bacteria NADH: FMN-oxidoreductase-luciferase // Anal. Bioanal. Chem. 2014. V. 406. P. 5743–5747.
Borshchevskaya L.N., Gordeeva T.L., Kalinina A.N., Sineokii S.P. Spectrophotometric determination of lactic acid // J. Analytical Chemistry. 2016. V. 71. № 8. P. 755–758.
Clémence L. Indicators of Horse Welfare: State-of-the-Art // Animals. 2020. V. 10. № 2. P. 294–301.
Esimbekova E., Kratasyuk V., Shimomura O. Application of enzyme bioluminescence in ecology // Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2014. V. 144. P. 67–109.
Karatosun H., Cetin C., Baydar M.L. Blood and saliva lactate levels during recovery from supramaximal exercise // Saudi Medical J. 2005. V. 26. P. 1831–1842.
Kratasyuk V., Esimbekova E. Applications of luminous bacteria enzymes in toxicology // Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 2015. V. 18. № 10. P. 952–959.
Kratasyuk V.A., Stepanova L.V., Ranjan R., Sutormin O.S., Pande S., Zhukova G.V., Miller O.M., Maznyak N.V., Kolenchukova O.A. A noninvasive and qualitative bioluminescent assay for express diagnostics of athletes' responses to physical exertion // Luminescence. 2020. V. 36. № 2. P. 384–390.
L. de Mare, Boshuizen B., Plancke L., C. de Meeus, M. de Bruijn, Delesalle C. Standardized exercise tests in horses: current situation and future perspectives // Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift. 2017. V. 86. № 2. P. 63–72.
Maksymovych I.A. Exchange of electrolytes in sports horse for exercise // Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj. 2017. V. 19. № 77. P. 100–104.
Navas de Solis C., Sampson S.N., McKay T., Whitfield-Cargile C. Standardised exercise testing in 17 reining horses: Musculoskeletal, respiratory, cardiac and clinicopathological findings // Equine Vet Educ. 2018. V. 30. P. 262–267.
Pyatnychko O., Zhyla M., Shkodyak N., Saliy O., Derkach M., Kalynovska L. The efficiency of the drug based on butaphosphane, B vitamins and L-carnitine in the treatment of horses // Scien. Mess. of LNU of Veter. Med. and Biotech. Series: Veterinary Sciences. 2021. V. 23. № 101. P. 31–37.
Szarska E., Cywińska A., Ostaszewski P., Kowalska A. Effectiveness of training programmes used in two stables of thoroughbred race horses // Polish J. Veterinary Sciences. 2015. V. 17. № 4. P. 681–685.