60
SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE FAKULTA BIOTECHNOLÓGIE A POTRAVINÁRSTVA 1123944 NÁZOV FAKULTYNÁZOV VYSOKEJ ŠKOLY VÝZNAM RASTOVÉHO HORMÓNU PRE PRODUKCIU MLIEKA KRÁV

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V

NITRE

FAKULTA BIOTECHNOLÓGIE A POTRAVINÁRSTVA 1123944

NÁZOV FAKULTYNÁZOV VYSOKEJ ŠKOLY

VÝZNAM RASTOVÉHO HORMÓNU PRE PRODUKCIU

MLIEKA KRÁV

Page 2: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

2010 Ondrej Mikovec

Page 3: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V

NITRE

FAKULTA BIOTECHNOLÓGIE A POTRAVINÁRSTVA

VÝZNAM RASTOVÉHO HORMÓNU PRE PRODUKCIU

MLIEKA KRÁV

Bakalárska práca

Študijný program: Agropotravinárstvo

Študijný odbor:6.1.13. Spracovanie poľnohospodárskych

produktov

Školiace pracovisko: Katedra veterinárskych disciplín - FAPZ

Školiteľ: doc. Ing. Vladimír Tančin, DrSc.

Konzultant: (nepovinný) PaedDr. Michal Uhrinčať, PhD.

Nitra 2010 Ondrej Mikovec

Page 4: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho
Page 5: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Čestné vyhlásenie

Podpísaný Ondrej Mikovec vyhlasujem, že som záverečnú prácu na tému

„Biometeorologické pomery na Slovensku“ vypracoval samostatne s použitím uvedenej

literatúry.

Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 18. mája 2010

Page 6: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Ondrej Mikovec

Page 7: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Poďakovanie

Táto bakalárska práca bola vypracovaná vďaka odbornému usmerneniu doc. Ing.

Vladimíra Tančina, DrSc., PaedDr. Michala Uhrinčaťa, PhD.

Touto cestou im ďakujem za ich cenné rady, predmetné pripomienky a pomoc pri vypracovaní.

Page 8: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Abstrakt

Spolu s rastúcou populáciou rastie aj potreba vysokej produkcie surovín a potravín.

Mlieko patri medzi základne potraviny na celom svete a rastový hormón môže byť veľmi

účinným prostriedkom na zvýšenie jeho produkcie a efektivity výroby. Hovädzí rastový

hormón alebo hovädzí somatotropín je v súčasnom období vyrábaný pomocou

biotechnologických metód – rekombinantný bovinný rastový hormón (rbST). Tento má

identické alebo podobné účinky ako prírodný hovädzí hypofyzárny produkt. Ide

o geneticky modifikovaný hormón, ktorý pravidelným injekčným podávaním zvyšuje

produkciu mlieka u dojníc a to až o 10-15%. Účinok tohto hormónu sa počas laktácie

mení. Najvyššie laktačné stimulačné účinky má rbST v období po dosiahnutí vrcholu

laktácie. Podávanie rbST si však vyžaduje vysokú úroveň zootechnickej práce s dôrazom

na pokrytie zvýšených požiadaviek zvierat na potrebu živín a možné zvýšené riziko vzniku

mastitíd. Z pohľadu konzumenta existujú však obavy, či je takto získané mlieko bezpečné

pre výživu ľudí. Bolo vykonaných množstvo výskumov, ktoré sa zaoberali účinkami

somatotropínu na organizmus ako celok alebo jednotlivé metabolické procesy. Nezistili sa

negatívne vplyvy na zdravie človeka. Pri rbST je potrebné poznať a pochopiť

mechanizmus účinku, ktorý je veľmi zložitý. Dokonca mnohé z týchto mechanizmov sú

stále doposiaľ nie celkom objasnené. V tejto práci sa uvádzajú aj mechanizmy a výsledky

výskumu, ktoré poukazujú na široký rozsah iných účinkov rastového hormónu, ako je napr.

pozitívny vplyv na životné prostredie prostredníctvom znižovania tvorby emisii. Otázka

komerčného využitia rastového hormónu pri zvyšovaní produkcie mlieka ostáva naďalej

kontroverzná a nie všetky krajiny prijali jeho používanie. Napr. v USA sa plošne využíva

pričom v EU je jeho používanie zakázané.  

Kľúčové slová: rastový hormón, produkcia mlieka, dojnice

Page 9: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Abstrakt

Along with the increasing population growth there is an incremental need for

production of food. Milk is essential alimentary all over the world and somatotropín can be

an effective matter in raising its productivity and effectiveness of production. Bovine

growth hormone or somatotropin is nowadays produced by biotechnological methods –

recombinant bovine somatotropin (rbST). This has identical or similar effects as natural

bovine pituitary product. It is a genetically modified hormone whose regular grouting

application increases productivity of dairy cattle by 10-15%. During lactation period,

response of this hormone fluctuates. The highest stimulation effect of rbST is being

reached after the apex of lactation. rbST administration requires high animal husbandry

qualification with the emphasis on enhanced nutrient needs of animals and potential risk of

mastitis formation. Nevertheless, there are public concerns whether the milk produced via

hormones is safe for human consumption. A lot of research examining the effects of

somatotropin on human organism and its metabolic processes has been done. None

negative implications on human health have been proved. When dealing with rbST, it is

necessary to apprehend the response mechanism that is very complex. Yet, many of these

mechanisms are still not explained. This work examines mechanisms and results of

research that point to wide variety of hormone implications, e.g. reduction of

environmental impact due to drop in emission production. Commercial usage of

somatotropin remains questionable and controversial, and not all counties have accepted it.

Whereas the use of bovine growth hormone in United States is widespread, European

Union imposes restrictions on its use.

Key words: growth hormone, milk production, dairy cattle

Page 10: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

ObsahObsah……………………………………………………………………………

……… 6

Zoznam skratiek a značiek

…………………………………………………………….7

Úvod………………………………………………………………………………….8

1Cieľ práce

……………………………………………………………………………..10

2 Metodika práce

…………………………………………………………………….11

3 Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky

..................................................12

3.1 Štruktúra somatotropínu .....................................................................................12

3.2 Vplyv rastového hormónu počas laktácie ...........................................................13

3.3 Mechanizmy účinku somatotropínu ....................................................................17

3.3.1 Mechanizmus priameho pôsobenia ..............................................................18

3.3.2 Mechanizmus nepriameho pôsobenia ..........................................................19

3.4 Účinky na metabolizmus mliečnej žľazy ............................................................21

3.4.1 Vplyv somatotropínu na enzýmy .................................................................21

3.4.2 Somatotropín ako regulátor homeorhézy .....................................................22

3.4.3 Účinok somatotropínu prostredníctvom IGF................................................23

3.4.3.1 Receptory vo vemene .........................................................................23

3.5 Vplyv exogénneho ST na vylučovanie endogénneho ST ..................................24

3.6 Legislatíva ...........................................................................................................24

3.6.1 Rozhodnutie rady .........................................................................................25

3.7 Bezpečnosť rbST .................................................................................................25

3.8 Skúsenosti plynúce z využívania rbST v prvovýrobe .........................................27

3.8.1 Faktory, ktoré ovplyvnili prijatie rbST v USA ............................................27

3.8.1 Faktory, ktoré vyvolali zákaz používania rbST v prvovýrobe v Európe .....28

4 ZÁVER .......................................................................................................................29

5 POUŽITÁ LITERATÚRA .......................................................................................30

Page 11: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Zoznam skratiek aznačiek

ST somatotropín

bST hovädzí somatotropín

STH somatotropný hormón

hST ľudský somatotropín

pST bravčový somatotropín

rbST rekombinantný bovinný (hovädzí) somatotropín

IGF rastový faktor podobný inzulínu

IGFBP väzobný proteín rastového faktora podobného inzulínu

GH rastový hormón

GHBP väzobný proteín rastového hormónu

DNA deoxyribonukleová kyselina

cDNA komplementárna deoxyribonukleová kyselina

GRF faktor spúšťajúci rastový hormón

bGRF hovädzí faktor spúšťajúci rastový hormón

SCM mlieko prepočítané na sušinu (solid corected milk)

RNA ribonukleová kyselina

mRNA mediátorová ribonukleová kyselina

Page 12: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

ÚvodTechnologický rozvoj v mnohých vedných a inžinierskych odboroch bude potrebný na

uživenie narastajúcej svetovej populácie. Predpokladá sa, že v nasledujúcich 40 rokoch sa

populácia zdvojnásobí. Odhaduje sa, že spotreba potravín, ktorá je potrebná pre naplnenie

primeraných ľudských výživových potrieb sa počas budúcich 40 rokov vyrovná množstvu

potravín do toho času vyrobeného počas celej histórie ľudstva (National Research Council,

1994). Na splnenie tejto požiadavky bude nutné, aby vedci neprestávali vyvíjať nové

technológie, ktoré zvýšia efektívnosť výroby v potravinárskom priemysle. Pokiaľ ide

o živočíšnu výrobu, podávanie exogénneho somatotropínu (ST) je technológia, ktorá zvýši

produkciu mlieka pripadajúcu na jedno zviera. Okrem pozitívneho vplyvu na efektívnosť

potravinárskej výroby, výhody somatotropínu spočívajú i vo vplyvoch na životné

prostredie. Priaznivý dopad na životné prostredie má redukcia živočíšnych odpadových

látok, redukcia nákladov na krmivá, vrátane umelých hnojív a iných vstupov spojených

s pestovaním, žatvou, spracovaním a uskladnením krmovín pre živočíšnu produkciu

(Bauman, 1992; Johnson et al., 1992).

Ďalší dôležitý impulz pre rozvíjanie biotechnológii živočíšneho poľnohospodárstva je

potreba zredukovať obsah tuku čerstvých mäsových produktov. Mnohé štúdie preukázali,

že somatotropín účinne premieňa prijaté živiny pri raste zvierat spôsobom, ktorý zjavne

redukuje množstvo jatočného tuku. Toto je dôležité fakt, pretože určité nasýtené mastné

kyseliny nachádzajúce sa v  živočíšnych tukoch výrazne zvyšujú hladinu cholesterolu,

ktorý je hlavným rizikovým faktorom pre srdcovo cievne ochorenia (Kris-Etherton et al.,

1988). Pretože živočíšne produkty poskytujú približne 60-70% z celkových nasýtených

mastných kyselín v priemernej americkej strave (Jonnalagadda et al., 1995), je evidentné,

že nové technológie, ktoré obmedzia obsah tuku v čerstvom mäse, budú prospešné pre

spotrebiteľov, ktorí si želajú redukovať ich riziko chronických ochorení.

Somatotropín bol po prvý krát charakterizovaný v roku 1920, kedy Evans a Simpson

(1931, cit. Etherton a Bauman, 1998) demonštrovali účinky stimulujúce rast na potkanoch,

ktorým bol podávaný extrakt z  hypofýzy hovädzieho dobytka. Zistenie, že hypofýza

obsahovala zložku, ktorá stimulovala rast, viedlo k tomu, že táto zložka bola označená ako

rastový hormón. Avšak onedlho sa zistilo, že rastový hormón mal omnoho viac účinkov

než len stimulovanie rastu, pretože podávanie extraktu z hypofýzy taktiež zlepšovalo

dojivosť potkaních samíc a kôz a redukovalo jatočný tuk rastúcich potkanov. Ďalší veľký

posun v skúmaní somatotropínu nastal v roku 1937, kedy týmto hormónom ruskí vedci

8

Page 13: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

ošetrili 600 dojníc a demonštrovali, že dojivosť bola zvýšená po dobu podávania extraktu

z hypofýzy.

Bolo to až v roku 1945, kedy bol somatotropín izolovaný z prednej časti hypofýzy (LI

et al. 1945, cit. Etherton a Baumann, 1998). Ten umožnil uskutočniť prvý pokus

dokazujúci, že surové preparáty somatotropínu majú podobný účinok ako zásaditý

hypofyzárny extrakt na jatočný tuk potkanov. Iní autori rozšírili toto zistenie na laktáciu

a demonštrovali, že somatotropín bol galaktopoetickým faktorom v hypofyzárnych

extraktoch. Naviac, britskí vedci v 40. rokoch vykonali štúdie na zhodnotenie potenciálu,

ktorý je v použití hovädzieho somatotropínu (bST), na pomoc zmiernenia nedostatku

potravín počas 2. Svetovej vojny. Hoci zistili, že bST zvýšil dojivosť kráv, množstvo bST,

ktoré bolo možné získať z hypofýzy zabitých zvierat, bolo nedostatočné pre komerčnú

výrobu. Prudké pokroky v biotechnológii na začiatku 80. rokov umožnili výrobu

somatotropínu rekombinantnou DNA technológiou. To malo za následok prvé štúdium

v roku 1982, v ktorom bol rekombinantne získaný somatotropín podávaný domácim

zvieratám (Bauman et al. 1982). Následná produkcia veľkého množstva rekombinantného

somatotropínu (rST) mala za následok exponenciálny nárast experimentov, ktoré skúmali

funkciu somatotropín v biológii rastu a laktácie, ako aj zhodnotenie jeho potenciálu pre

komerčné účely. Súhrnne, tieto štúdia mali za následok nebývalý nárast poznatkov o tom,

ako somatotropín ovplyvňuje rast a laktáciu domácich zvierat.

9

Page 14: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

1 Cieľ práceCieľom uvedenej bakalárskej práce je:

1) poskytnúť prehľad o významných biologických efektoch, ktoré má somatotropín na

laktáciu domácich zvierat, 

2) zhodnotiť súčasné poznatky o biologických mechanizmoch, ktoré sú rôzne

vysvetľované, a účinkoch somatotropného hormónu na metabolizmus a rozdeľovanie živín

v organizme laktujúcich zvierat.

10

Page 15: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

2 Metodika práceBakalárska práca na tému: Význam rastového hormónu pre produkciu mlieka kráv je

vypracovaná kompilačnou formou. Poznatky k danej téme pochádzajú z uvedených

literárnych zdrojov, zahŕňajú štruktúru rastového hormónu, vplyv počas laktácie,

mechanizmus účinku, účinky na metabolizmus mliečnej žľazy a pohľad legislatívy na jeho

používanie.

11

Page 16: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

3 Prehľad o súčasnom stave riešenej problematikyTechnické schválenie rbST (rekombinantný hovädzí somatotropín) bolo v EÚ udelené

v roku 1993, rovnako ako i v USA. Avšak v súčasnosti je predaj a výskum rbST v EÚ

zakázaný. Zákaz platí na dobu neurčitú, hoci USA i EÚ potvrdili zdravotnú nezávadnosť

rbST pre človeka. Mlieko a mliečne výrobky od kráv, ktorým bol podaný somatotropín,

nemajú zákaz importu do Európskej únie, takže neexistujú žiadne trhové bariéry ohľadom

mliečnych produktov z USA, vyrobených z mlieka dobytka, ktorému bol podaný

somatotropín.

Rozdielne výsledky regulačného schválenia v EÚ a USA sa odohrali počas neustále sa

meniaceho obdobia pre svetové poľnohospodárstvo. Schvaľovací proces bol úspešný

v oboch lokalitách, rozdiely sa vyskytli iba v  procese komercializácie.

3.1 Štruktúra somatotropínuSomatotropín je hormón bielkovinového charakteru syntetizovaný a vylučovaný

z prednej časti hypofýzy. Vylučovanie somatotropínu je regulované dvoma dobre

charakterizovanými hypotalamickými peptidmi, ktoré stimulujú (growth hormone-

releasing factor GRF; faktor uvoľňujúci rastový hormón) alebo inhibujú (somatostatín)

uvoľňovanie somatotropínu z hypofýzy (Tuggle a Trenkle, 1996). Somatotropín obsahuje

191 aminokyselín a hovädzí somatotropín sa môže v sekvencií aminokyselín výrazne

podobať somatotropínu niektorých iných cicavcov, napr. vysoký stupeň podobnosti

v sekvencií aminokyselín zdieľa s bravčovým somatotropínom (~90%; Bauman a Vernon,

1993; Etherton et al., 1993). Avšak poradie aminokyselín hovädzieho somatotropínu sa

značne líši od poradia aminokyselín v ľudskom somatotropíne (v ľudskom somatotropíne -

hST sa ~35% aminokyselín odlišuje od hovädzieho ST). Na základe tohto rozdielneho

poradia aminokyselín hore uvedených hormónov, bST nemá žiaden vplyv na rast ľudského

organizmu, čo je spôsobené ich väzbovou afinitou k receptorom pre hST, ktorá je

o niekoľko rádov nižšia než tá k hST (Moore et al., 1985).

Je dôležité si uvedomiť, že existuje niekoľko odlišných druhov somatotropínu.

Napríklad hovädzí somatotropín sa z hypofýzy uvoľňuje v štyroch variantách. Tieto

varianty majú buď leucínovú a alebo valínovú substitúciu na pozícii 127 a alanínovú (191-

aminokyselinová sekvencia) alebo fanylalanínovú (190-aminokyselinová sekvencia)

substitúciu na koncovom NH2 (Wood et al., 1989). Striedanie koncového NH2 zapríčiňuje

rozdiely v štiepení signálneho peptidu. Frekvencia týchto alel v géne sa líši medzi

12

Page 17: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

jednotlivými mliekovými plemenami (Lucy et al., 1993). Okrem toho sú tu určité náznaky,

že tieto varianty sa môžu odlišovať v intenzite fyziologického účinku na organizmus. Aj

keď štúdie v tomto smere neboli veľmi intenzívne, výsledky ukazujú, že podávanie

varianty s valínom na 127 pozícii vyvoláva väčší nárast cirkulujúceho somatotropínu

a dojivosti než varianta s leucínom na 127 pozícii (Eppard et al., 1992; Eppard et al.,

1993). Komerčná verzia hovädzieho somatotropínu (Monsanto, St. Louis, MO) schválená

pre použitie pri dojniciach je 190-aminokyselinová varianta s leucínom na 127 pozícii a má

prídavok metionínu na koncovom NH2 (amíne).

V súčasnej dobe je známa trojrozmerná štruktúra hovädzieho somatotropínu.

Somatotropín pozostáva zo štyroch α-závitníc a vedľajších oblasti nezávitnicového

(fibrilárneho) polypeptidu. Každá molekula somatotropínu je dvojmocná pretože obsahuje

dve osobitné miesta (miesto 1 a miesto 2), ktoré sa spájajú s rozdielnymi somatotropnými

receptormi. V skutočnosti hovädzí somatotropín vykazoval, že sa viaže k väzobnej

bielkovine rekombinatného somatotropínu (extracelulárna oblasť receptora) v molárnom

pomere 1:2, čo naznačuje, že hovädzí somatotropín vytvára homodimér s jeho receptorom

(Staten et al., 1993). Hoci nie sú známe žiadne obdobné údaje, je pravdepodobné, že

dimerizácia receptorov môže nastať kvôli štrukturálnej podobnosti medzi ľudským,

hovädzím a bravčovým somatotropínom a ich príslušných receptorov. Dimerizácia

somatotropných receptorov nastáva nasledujúcim spôsobom, kde 1. väzobné miesto

interagujúce s receptorom je nasledované 2. väzobným miestom. Štúdie s transgennými

myšami vyjadrujúce bST, mutovaný v mieste 2 taktiež preukázali, že tieto myši nemajú

typickú rastovú reakciu (Chen et al., 1991).

Sekvencia cDNA prasacieho somatotropného receptoru je na 89% totožná so

sekvenciou ľudského receptora cDNA (Cioffi, 1990) a sekvencia cDNA hovädzieho

somatotropného receptoru je na zhodná 76% (Hauser, 1990). A tak sekvenčné podobnosti

medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho väčšie ako pre vlastné hormóny, ktoré sa

viažu k homologickému receptoru.

3.2 Vplyv rastového hormónu počas laktácieVýskum za posledné roku jednoznačne dokázal, že podávaním exogénneho

somatotropínu sa zvyšuje produkcia mlieka všetkých cicavcov od laboratórnych zvierat až

po človeka (Bauman a Vernon, 1993; Gunn et al., 1996). V prípade hospodárskych zvierat

bola odpoveď (účinnosť) dojivosti demonštrovaná na somatotropínom ošetrených kravách,

13

Page 18: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

kozách, ovciach, prasniciach. Väčšina výskumu realizovaná na dojniciach viedla k tomu,

že hovädzí somatotropín bol schválený na komerčné použitie v 25 krajinách. Ďalšie krajiny

ho schválili, ale majú politické moratórium na jeho používanie, napríklad krajiny

Európskej Únie (Hartnell, 1995, cit. Etherton a Baumann, 1998). V Spojených Štátoch

Amerických sa začal komerčne používať na začiatku roku 1994. Prijatie

poľnohospodárskou výrobou bolo neobvykle rýchle; a do troch rokov po schválení, bol

hovädzí somatotropín (bST) podaný približne 2 miliónom dojníc. Pozitívna reakcia na

podávaný hovädzí somatotropín bola pozorovaná pri všetkých mliečnych plemenách

dobytka a tiež u zvierat rozdielnej plemennej hodnoty a genetického potenciálu (Burton et

al., 1994; National Research Council, 1994). Vo všeobecnosti, na začiatku laktácie pred

dosiahnutím vrcholu laktácie je reakcia na bST veľmi nízka až zanedbateľná, a tak sa

hovädzí somatotropín používa až po dosiahnutí vrcholu laktácie t.j. počas posledných 80%

laktácie. Typická odpoveď organizmu samice je zvýšenie dojivosti o 10-15% (4-6 kg/deň),

aj keď pri výbornom manažmente chovu dojníc a vysokej starostlivosti o ne sa dosahuje aj

vyššie percento nárastu produkcie mlieka (Bauman, 1992; National Research Council,

1994).

Reakcie organizmu na podávaný bST sa prejavuje postupným nárastom produkcie

mlieka a to počas prvých niekoľko dní jeho podávania a dosahuje maximum počas prvého

týždňa. Po ukončení podávania sa dojivosť postupne vracia na úroveň pozorovanú pred

ošetrením a to za podobný čas. Avšak, keď podávanie bST pokračuje, je zvýšená

produkcia mlieka zachovaná (Obr. 1).

14

Page 19: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Obrázok 1. Produkcia mlieka kráv - prepočítaná na sušinu (SCM), ktoré neboli ničím

ošetrené (▲), 12 mg/d hovädzieho somatoliberínu (bovine growth hormone-releasing

factor) (•), alebo 29 mg/d hovädzieho somatotropínu (♦). Každý bod predstavuje priemer

ošetrovanej skupiny počas každého 7 dňového obdobia (Binelli et al., 1995).

Priemerne počas infúzneho obdobia, bola produkcia mlieka prepočítaná na sušinu

(SCM) z kráv vystavených bGRF (33.3 kg/d) a bST (34.1 kg/d) väčšia ako z kontrolných

kráv, ktoré boli bez hormonálneho ošetrenia (29.1 kg/g). Nebol žiadny rozdiel v produkcii

SCM medzi kravami, ktorým bol infúziou podaný bGRF respektíve bST. Koncentrácie

mliečneho tuku, bielkovín a laktózy sa nelíšili medzi týmito troma skupinami (Binelli et

al., 1995). Tento efekt poukazuje na účinok bST zvýšiť celkovú produkciu mlieka a udržať

ju počas celej laktácie. BST takto umožňuje zmeniť tvar laktačnej krivky predovšetkým

cez predlženie laktácie.

Okrem zvyšovania produkcie mlieka má aplikácia bST v stáde dojníc za následok aj

nižší výskyt popôrodných metabolických porúch, znížené náklady na veterinára, a celkové

zlepšenie životných podmienok zvierat, welfare výkonnosť mliečnej žľazy a tým aj

celkovú efektivitu výroby mlieka na farme (Van Amburgh et al., 1998). Denná dávka

somatotropínu potrebná na optimalizovanie reakcie dojivosti vyvoláva z hľadiska

koncentrácie rastového hormónu v krvi ošetrených zvierat stav, ktorý sa dosahuje v rámci

zvyčajne pozorovaného rozsahu pri občasnom uvoľňovaní endogénneho hormónu, ale na

15

Deň pokusu

SCM

, kg/

d

Page 20: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

druhej strane priemerné denné koncentrácie sú niekoľkonásobne vyššie v porovnaní

s obdobím pred aplikáciou. Zistilo sa, že reakcia organizmu pozorovaná ako zvýšenie

dojivosti súvisí s priemernou dennou koncentráciou somatotropínu v krvi skôr než s

aktuálnym profilom cirkulujúceho somatotropínu. Štúdie demonštrovali podobne zvýšenú

dojivosť bez ohľadu na to či bola denná dávka somatotropínu podávaná ako jednorazová

dávka, konštantná infúzia, alebo bola podávaná v pravidelných 4 hodinových intervaloch

(Bauman a McCutcheon, 1986, cit. Etherton a Bauman, 1998). V súčasnom období sa v

USA komerčne vyrábaný somatotropín používa vo forme s dlhodobo uvoľňujúcim bST

(500mg methiony –bST, Monsanto), ktorá je podávaná každé 2 týždne. Aktuálne sú

dostupné aj formy od ďalších spoločnosti povolené Správou pre Potraviny a Lieky v USA

(Hartnell, 1995, cit. Etherton a Bauman, 1998).

Podávanie bST nemá žiadny vplyv na základné zloženie mlieka (tuk, bielkoviny

a laktóza) (Bauman, 1992; Burton et al., 1994). To znamená, že dochádza k zvyšovaniu

dennej produkcie týchto zložiek mlieka tak, ako narastá objem vyprodukovaného mlieka

v dôsledku vplyvu bST (Carriquiry et al., 2009). Posledne uvedený autor uvádza, že vyššia

produkcia mlieka vyvolaná bST znamená aj viac bielkovín mlieka, čo si však vyžaduje

zvýšené nutričné požiadavky zvierat (cca o 5%) v porovnaní s dojnicami bez ošetrenia

bST. Podľa noriem NRC (2001) sa prívod živín pre potrebu syntézy mliečnych bielkovín

zvýši pri krmive zo 47 na 51 % a pri mikrobiálnom proteíne zo 42 na 46% (Carriquiry et

al., 2009).

Koncentrácie tuku a bielkovín v mlieku sa bežne menia vplyvom pôsobenia rôznych

faktorov ako napríklad genetika, plemeno, štádium laktácie, ročné obdobie, kŕmna dávka či

výživovej kondície (stavu). Rovnaké faktory tiež ovplyvňujú zloženie mlieka od kráv,

ktoré boli ošetrené somatotropínom. Okrem toho, aj podiel celkových bielkovín mlieka

reprezentovaný srvátkovými bielkovinami, a rôznymi kazeínovými frakciami,

a zlúčeninami mastných kyselín nie sú podstatne zmenené v dôsledku aplikácie bST.

Výsledkom toho je, že používanie bST nemá žiadny negatívny dopad na zloženie

vyrobeného mlieka (Laurent 1992; Van Den Berg, 1991). V tejto súvislosti rovnako

nedochádza ani k zmenám v obsahu stopových prvkov (mikrokomponentov). Napríklad,

mlieko od kráv ošetrených bST sa nijak nelíši obsahom vitamínov alebo v koncentrácií

nutrične dôležitých minerálnych prvkov (Bauman, 1992; Van Den Berg, 1991).

Mlieko tiež obsahuje mnoho hormónov a rastových faktorov; dvom, ktorým sa dostala

zvláštna pozornosť sú somatotropín a IGF-I. Používané dávky bST, ktorými sa zvyšuje

produkcia mlieka, nemali vplyv na koncentráciu somatotropínu v mlieku. V skutočnosti

16

Page 21: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

koncentrácia somatotropínu v mlieku je zvýšená, len keď sú dojniciam podávané

štartovacie (vysoké) dávky exogénneho somatotropínu (Burton et al., 1994). V prípade

IGF-I boli v na začiatku experimentálnych aplikácií pozorované malé zvýšenia

koncentrácie v mlieku. Keďže počet zvierat a rozmanitosť experimentálnych podmienok

bola rozdielna, pozorovala sa pomerne značná rozdielnosť v koncentrácii IGF-I v mlieku

medzi jednotlivými kravami, pričom tiež táto koncentrácia bola ovplyvňovaná mnohými

faktormi (napríklad: stádom, štádiom laktácie, životným prostredím), a preto používanie

bST má minimálny, ak vôbec má nejaký dopad na koncentráciu IGF-I v mlieku (Collier et

al., 1991). Celkovo štúdie makro a mikroprvkov mlieka poukazujú na to, že používaním

hovädzieho somatotropínu sa ich zastúpenie v mlieku nemení.

Hlavný faktor ovplyvňujúci rozsah reakcie v mliekovej produkcii pri bST je kvalita

manažmentu (Bauman, 1992). Špeciálny význam má úroveň výživy zvierat, na ktorú musí

manažment podniku s aplikáciou bST klásť značný dôraz. Reakcia laktujúcich zvierat na

bST nie je podmienená špeciálnou výživou alebo špeciálnymi výživovými prísadami, ale

zvieratá musia prijímať primerané množstvá vybilancovanej kŕmnej dávky. Celkovo, pri

aplikácii bST dochádza k zvýšeniu dennej potreby živín a to o množstvo rovnajúce sa

nárastu produkcie mlieka, pričom dochádza aj k vyššej efektivite produkcie (produkcia

mlieka na jednotku krmiva), pretože sa väčšie percento prijatých živín využíva na mliečnu

syntézu (Bauman, 1992; National Research Council, 1994). Len pre praktické zvýraznenie

účinku bST je možné poukázať na skutočnosť, že jeho využívaním dochádza k nárastu

produkcie mlieka, ktorá sa rovná nárastu produkcie mlieka cestou umelého oplodnenia

a embyotransféru po dobu min. 10-20 rokov (Bauman, 1992).

3.3 Mechanizmy účinku somatotropínuRozsah biologických účinkov somatotropínu na rast a laktáciu je značný (tab. 1).

Somatotropín riadi mnoho rôznych fyziologických procesov tak, že viac živín môže byť

použitých na rast chudého tkaniva (v priebehu rastu) alebo syntézu mlieka (v priebehu

laktácie). Somatotropín je súčasťou homeorhetickej regulácie, ktorá pôsobí na mnohé

cieľové tkanivá spôsobmi, ktoré sú vysoko koordinované a má vplyv na výrazné zmeny

v prerozdeľovaní živín medzi týmito tkanivami.

Biologické účinky somatotropínu je možné všeobecne klasifikovať ako účinky

somatogenické (vznikajúce v tele) alebo metabolické. Somatogenické efekty sú tie, v

ktorých somatotropín stimuluje bunkové množenie (proliferácia). Tieto efekty sú

17

Page 22: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

sprostredkované cez IGF-I (Leroith a Roberts, 2003). Hovädzí somatotropín zvyšuje

aktivitu a/alebo dĺžku života mliečnych sekrečných buniek, nepochybne prostredníctvom

inzulínu podobnému rastovému faktoru(rastového faktora podobného inzulínu) IGF-I,

ktorý je produkovaný v pečeni a/alebo v mliečnej žľaze (Chilliard et al., 1998). Mnohé

z metabolických efektov sú výsledkom priameho účinku somatotropínu, ktorý sa týka

rôznych tkanív a metabolizmu všetkých živín: cukrov, tukov, bielkovín a minerálov. Tieto

koordinované zmeny v metabolizme tkanív menia prerozdeľovanie živín a teda hrajú

kľúčovú úlohu v intenzívnejšom raste či vyššej produkcii mlieka. Hlavný vplyv

somatotropínu je na prerozdeľovanie absorbovaných živín v organizme. Pri laktujúcich

dojniciach (alebo rastúcom dobytku) neboli pozorované zmeny stráviteľnosti sušiny,

uhlíka, dusíka a energie, keď im bol podávaný hovädzí somatotropín (Chalupa a Galligan,

1989). Energetický výdaj pre záchov alebo čiastočnú účinnosť mliečnej syntézy je

nezmenený pri dojniciach ošetrovaných hovädzím somatotropínom. Rovnako štúdie

s rastúcimi prasatami a dobytkom preukázali, že energetická efektívnosť špecifických

procesov je nezmenená (Kirchgessner et al., 1991).

Ako už bolo hore uvedené, zvýšená produkcia mlieka po aplikácii bST je čiastočne

zapríčinená zvýšenou produkciou IGF-I pečeňou (Bauman, 1999). Táto priama závislosť

medzi rastovým hormónom a IGF-I sa znižuje ak sú zvieratá v negatívnej energetickej

bilancii (Vicini et al., 1991). K narušeniu tejto závislosti dochádza pred pôrodom, kedy sa

znižuje príjem sušiny, pričom to pokračuje počas prvých niekoľkých týždňov laktácie

v dôsledku príjem živín a energie nezodpovedá metabolickým požiadavkám laktácie.

Takto zníženú fyziologickú závislosť medzi rastovým hormónom a IGF-I je možné brať do

úvahy ako mechanizmus vysvetľujúci zníženú odpoveď k podávaniu bST na začiatku

laktácie (Bauman, 1999).

Capuco et al. (1989) nezaznamenali žiadne zmeny v DNA mliečnej zľaze u dojníc ako

odpoveď na bST. Podobne v aktuálnom experimente ani bGRF ani bST nemal vplyv na

funkčnú časť mliečnej žľazy alebo na celú DNA funkčnej časti mliečnej žľazy.

3.3.1 Mechanizmus priameho pôsobenia

Mechanizmy pôsobenia sú dva (Obr. 2). Prvý spôsob je priame pôsobenie

prostredníctvom vlastného receptoru. Po uvoľnení GH do krvného obehu sa väčšina

naviaže na GHBP (väzobný proteín rastového hormónu) čím sa dočasne inaktivuje. Voľný

rastový hormón má veľmi krátku životnosť, preto je dlhotrvajúci prísun zabezpečený

postupným uvoľňovaním aktívneho hormónu z väzobných bielkovín. Voľný rastový

18

Page 23: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

hormón sa viaže na svoje receptory v cieľových bunkách kde znižuje využitie glukózy v

prospech oxidácie tukov (lipolýzy). To je dôvod pre rýchle odbúravanie tuku spôsobené

aplikáciou GH (www.new.biomag.sk, 2010).

Obrázok 2. Modifikovaná somatomedinová hypotéza. Vzťahy medzi vylučovaním

rastového hormónu z hypofýzy a IGF-I z pečene sú znázornené plnými šípkami.

Prerušované šípky vyjadrujú priame účinky rastového hormónu, význam lokálnej

tkanivovej produkcie IGF-I, a úlohu IGF-I väzobných proteínov (IGFBP) v kontrole nad

biologickými účinkami IGF-I (Akers, 2006).

3.3.2 Mechanizmus nepriameho pôsobenia

Druhý mechanizmus pôsobenia je nepriamy prostredníctvom už spomenutých

somatomedínov IGF1 a IGF2, ktoré spôsobujú zvýšenú syntézu proteínu a umožňujú

bunkám prijať väčšie množstvo aminokyselín. Zvýšeným prenosom aminokyselín do

buniek vlastne IGF1 pôsobí proti hyperglykemickému efektu rastového hormónu, nie však

v plnej miere (www.new.biomag.sk, 2010).

19

Somatotropín (STH)

Hypofýza

Pečeň

Priamy vplyv STH

± IGFBP

Rast

IGF - I

Metabolizmus

ŽivotnosťProliferácia

Lokálna syntéza IGF – I tkanivom

Page 24: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Tab. 1

Biologické účinky somatotropínu na hospodárske zvieratá počas rastu a laktácie

Tkanivo Priebeh fyziologického účinku

Kostrová svalovina ↑ Proteínový prírastok

↑ Syntéza proteínov

↑ Príjem aminokyselín a glukózy

↑ Čiastočná využiteľnosť aminokyselín

Kosti (rast) ↑ Prírastok minerálov súbežný s rastom tkaniva

Mliečna žľaza (laktácia) ↑ Syntéza mlieka s bez vplyvu na základné

zloženie mlieka

↑ Príjem živín používaných na syntézu mlieka

↑ Aktivita sekrečných buniek

↑ Podpora sekrečných buniek

↑ Tok krvi v súlade so zmenou v syntéze mlieka

Tukové tkanivo ↓ Príjem glukózy a glukózová oxidácia

↓ Syntézu tukov pri pozitívnej energetickej

bilancií

↑ Bazálnu lipolýzu v prípade negatívnej

energetickej bilancie

↓ Stimuláciu inzulínu v glukózovom

metabolizme a syntézu lipidov

↑ Stimulácia lipolýzy katecholamínom

↑ Schopnosť inzulínu inhibovať lipolýzu

↓ GLUT4 translokácia

↓ Transkripcia génov syntázy mastných kyselín

↓ Hypertrofia buniek tukového tkaniva

↑ Hojnosť IGF-I mRNA

Pečeň ↑ Produkcia glukózy

↓ Schopnosť inzulínu inhibovať glukoneogenézu

Črevo ↑ Absorpciu vápnika a fosforu potrebného pre

mlieko (laktáciu) alebo kosti (rast)

↑ Schopnosť 1,25-vitaminu D3 stimulovať vápnik

väzivovej bielkoviny

20

Page 25: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

↑ Vápnenie väzivovej bielkoviny

Systémové efekty ↑ Cirkulujúceho IGF-I a IGFPB-3

↓ Cirkulujúceho IGFPB-2

↓ Oxidácie aminokyselín a močovinového dusíka

v krvi

↓ Odstránenie glukózy

↓ Oxidáciu glukózy

↓ Odpoveď na inzulínový tolerančný test

↑ Oxidácia neesterifikovaných mastných kyselín

v prípade zápornej energetickej bilancie

↑ Minútový srdcový objem v súlade s nárastom

produkcie mlieka (laktácie)

↑ Posilnenie imunitnej odpovede

Zdroj: Bauman a Vernon (1993); Elsasser et al., (1997)

3.4 Účinky na metabolizmus mliečnej žľazyPodávanie hovädzieho somatotropínu spôsobuje výrazné zvýšenie príjmu a využitia

živín na syntézu mlieka (tabuľka 1). Avšak ukázalo sa, že je veľmi ťažko experimentálne

potvrdiť tieto špecifické mechanizmy. Na bunkovej úrovni, je rozsah biochemických

zmien malý, a epitelové bunky mliečnej žľazy, ktoré aktívne vylučujú zložky mlieka, je

ťažko udržať v podmienkach in vitro kvôli vysokej intenzite metabolickej aktivity, ktorá je

pre ne charakteristická. Napriek tomu, charakter reakcie na exogénny somatotropín

a zmena v tvare laktačnej krivky (Obr. 1) naznačuje, že účinky somatotropínu vyvolávajú

nárast tvorby zložiek mlieka syntetizovaných bunkou a zlepšujú vyživovanie sekrečných

buniek. Baldwin a Knapp (1993) demonštrovali, že kravy ošetrené somatotropínom mali

zvýšenú kapacitu syntézy bielkovín, čo dokázali prostredníctvom zvýšenej RNA v žľaze.

Okrem toho Knight et al. (1990) pozorovali, že pri podávaní somatotropínu po dobu 22

týždňov sa zabránilo poklesu počtu sekrečných buniek, ktorý bežne nastáva počas laktácie

u kôz.

3.4.1 Vplyv somatotropínu na enzýmy

V niekoľkých prácach sa pozornosť sústredila na hodnotenie vplyvu somatotropínu

podávaného in vivo na aktivitu kľúčových mliečnych enzýmov súvisiacich so syntézou

21

Page 26: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

mlieka. Predpokladané rozdiely je ťažko odhaliť, pretože metódy vyžadujú použiť biopsiu

tkaniva mliečnej žľazy, ktoré je u prežúvavcov pomerne nerovnorodé. Predsa len štúdie na

kravách a kozách poukázali na tendenciu alebo značné zvýšenie niekoľkých kľúčových

enzýmov ako napríklad acetyl-CoA karboxyláza, acetyl-CoA syntetáza, a FAS (Baldwin a

Knapp, 1993). Uvedené poznatky demonštrujúce vplyv rastového hormónu na aktivitu

a hladinu mRNA enzýmov mliečnej žľazy sa získali z experimentov na potkanoch (Barber

et al., 1992).

3.4.2 Somatotropín ako regulátor homeorhézy

Udržanie vysokej intenzity tvorby mlieka si vyžaduje kvalitnejšiu výživu zvierat, t. j.

väčší prívod kvalitných živín. Niektorí autori naznačovali, že nárast tvorby mlieka bol iba

výsledkom vplyvu somatotropínu na nemliečne tkanivá, ktoré umožnili väčšiu zásobu

živín pre mliečnu žľazu (Keys a Dijane, 1988). Zistilo sa však, že zvýšená dostupnosť

živín jednoducho sama o sebe nenapodobí efekt somatotropínu na intenzitu tvorby mlieka

(Burton et al., 1994). Akceptovateľnejší je účinok somatotropínu ako regulátora

homeorhézy, kde bST usmerňuje metabolické procesy v organizme, ktoré posilňujú

zásobovanie živinami a ich využitie mliečnou žľazou (tabuľka 1). Homeorhéza predstavuje

hormonálnu reguláciu prerozdeľovania živín medzi tkanivá v závislosti od ich

fyziologických priorít v organizme v danom období života zvierat. Najvýraznejšie sa to

prejavuje v období vrcholu laktácie pri vysokovýkonných mliekových plemenách dojníc

a v poslednom období gravidity u bahníc s dvojičkami resp. viacerými plodmi (Bauman

a Currie, 1980). Toto prerozdeľovanie živín má za následok zmenu minútového objemu

činnosti srdca a zvýšené prúdenie krvi k mliečnej žľaze, ktoré je porovnateľné s veľkosťou

mliečnej reakcie na exogénny bST (Fullerton et al., 1989). Keď kravy ošetrované bST mali

dostatočné množstvo živín na uspokojenie energetických potrieb pre zvýšenú syntézu

mlieka, mobilizácia telového tuku sa nezvýšila, ale miesto toho bola syntéza tuku znížená

(Sechen et al., 1989).

Súčasný výskum poukazuje na skutočnosť, že produkcia kráv ošetrovaných rbST je

ekologickejšia, pretože sa znižujú vstupy živín a výstupy odpadov (exkrécia živín a emisie

skleníkových plynov) na jednotku vyprodukovaného mlieka. Z pohľadu chovateľa dojníc

ošetrovanie kráv rbST zníži spotrebu krmiva, vody, vysadené plochy, exkréciu dusíka

a fosforu a emisie skleníkových plynov v porovnaní s ekvivalentnou produkciou mlieka

kráv, ktoré neboli ošetrované rbST. RbST zmierňuje negatívny dopad produkčného

hospodárstva na životné prostredie ako napríklad potenciálne okyslenie, eutrofizáciu

22

Page 27: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

a globálne otepľovanie. A tak predstavuje cenný nástroj riadenia v poľnohospodárskej

prvovýrobe na zdokonalenie výrobnej výkonnosti a na zníženie negatívnych vplyvov na

životné prostredie v porovnaní s tradičným chovom zvierat (Capper et al., 2008).

3.4.3 Účinok somatotropínu prostredníctvom IGF

Mechanizmus prostredníctvom, ktorého somatotropín ovplyvňuje činnosť mliečnej

žľazy je však stále nejasný, ale zdá sa byť nepriamy. Nepriamy účinok somatotropínu

spočíva v tom, že stimuluje IGF systém. Tak ako u nelaktujúcich zvierat podávanie

exogénneho hovädzieho somatotropínu zvýši cirkulujúce koncentrácie IGF-I a IGF

väzobnej bielkoviny (IGFBP)-3 a zníži cirkulujúci IGFBP-2. Navyše veľkosť zmien

v cirkulujúcom IGF-I a IGFBP úzko súvisí s rozsahom reakcie mliečnej žľazy a

biologickými procesmi, ktoré sa vyskytujú pri dojniciach ošetrovaných hovädzím

somatotropínom (Bauman a Vernon, 1993; Bauman, 1998). V štúdiách s transgennými

myšami sa zistilo, že IGF-I bráni v involúcií mliečnej žľazy, ku ktorej dochádza ku koncu

laktácie (Hadsell et al. 1996). Okrem toho IGF-I a des(1-3)-IGF-I stimulujú tvorbu IGFBP

vo výstelkových bunkách vemena (McGrath et al., 1991).

Výskum v tejto oblasti intenzívne prebieha a doposiaľ akceptované teórie o nepriamom

pôsobení bST na mliečnu žľazu nemusia celkom platiť. Nedávno publikované výsledky

Zhoua et al. (2008) poukázali na skutočnosť, že mRNA pre rastový receptor a proteín boli

zistené v epitelových bunkách mliečnej žľazy, čo môže byť práve dôkazom možného

priameho vplyvu rastového hormónu na epitelové bunky mliečnej žľazy kráv pre

zabezpečenie stimulácie transkripcie hlavných proteínových génov, ako súčasť, ktorou

rastový hormón stimuluje produkciu mlieka.

3.4.3.1 Receptory vo vemene

Tkanivo vemena je bohaté na receptory IGF typu I a typu II a pridanie IGF-I

k hovädzím bunkovým kultúram zvýšilo syntézu kazeínu (Burton et al., 1994). Na rozdiel

toho, pokusy zamerané na  objavenie somatotropných receptorov vo vemene boli

neúspešné (Keys a Dijane, 1988), pričom bola zistená len veľmi nízka prítomnosť

receptorov mRNA pre somatotoropín (Hauser et al., 1990). Cielená infúzia bST len do

arteriálnej cievy, ktorá vedie do mliečnej žľazy nemala žiaden účinok na množstvo

vyprodukovaného mlieka (McDowell et al., 1987), zatiaľ čo rovnakým spôsobom podaná

infúzia IGF-I alebo IGF-II stimulovala produkciu mlieka (Prosser a Davis, 1992; Prosser et

al., 1994). Funkcia IGF-I je taktiež v súlade s pozorovaniami, že IGF-I výrazne zvyšuje

23

Page 28: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

prúdenie krvi k mliečnej žľaze (Prosser a Davis, 1992; Prosser et al., 1995), a tento efekt sa

zdá byť sprostredkovaný lokálnou produkciou oxidu dusičného N2O5 (Prosser et al., 1996).

Laktačná odpoveď na cielenú arteriálnu infúziu IGF je pravdepodobne najsilnejší dôkaz

toho, že sa jedná o mechanizmus, ktorým bST pôsobí na mliečnu žľazu. Napriek tomu,

laktačné odpovede na cielenú arteriálnu infúziu IGF sú o mnoho menšie ako odpovede

získané systémovým podávaním bST. Z tohto dôvodu štúdium mechanizmu účinku,

prostredníctvom čoho bST zvyšuje syntézu a sekréciu mlieka, je predmetom ďalšieho

štúdia, a rovnako určitou výzvou je aj štúdium špecifických úloh IGF, IGFBP, a ich

proteáz (Etherton a Bauman, 1998).

3.5 Vplyv exogénneho somatotropínu na vylučovanie endogénneho

somatotropínuMedzi kravami ošetrovanými bST a porovnávacími kontrolnými kravami boli

podobnosti v hmotnosti hypofýzy a v objeme a koncentrácií somatotropínu, ktoré

poukazujú na to, že exogénny bST neinhibuje syntézu alebo uvoľňovanie STH z prednej

hypofýzy. V skutočnosti, Kraicer et al. (1988) ukázal na prednom laloku hypofýzy

potkana, že exogénny ST nemá žiadny vplyv na vylučovanie endogénneho STH. Na

rozdiel toho, Moseley et al. (1992) zaznamenal nižší objem a koncentráciu STH

v hypofýze mladých býkov ošetrovaných hovädzím somatotropínom ako u porovnávacích

kontrolných býkov. Možno pohlavie, vek alebo fyziologický stav (krava v laktácií verzus

mladý býk) ovplyvňuje odozvu objemu a koncentrácie somatotropínu v prednom laloku

hypofýzy na exogénny hovädzí somatotropín.

3.6 LegislatívaSchvaľovací proces a proces komercializácie pre geneticky upravený hovädzí

somatotropín (rbST) dosiahol v Spojených štátoch amerických (USA) a v Európskej únii

(EÚ) podstatne rozličné výsledky. Hoci sa schvaľovací proces na oboch miestach skončil

v roku 1993, komercializácia somatotropínu v USA dosiahla veľký úspech, zatiaľ čo v EÚ

totálne zlyhala. Tento dokument skúma spomínané udalosti z perspektívy USA

a vyvodzuje záver, že rozdiely v komerčnom úspechu sú spôsobené odlišnosťami

v kultúre, regulácii a politickom pozadí medzi týmito dvoma svetovými lokalitami

(Collier, 2000). Je mnoho dohôd, ktoré sa týkajú kráv ošetrovaných bST. Napríklad

medzinárodné stretnutie vedcov zo spojených Štátov a Európy bola uzavreté tým, že chov

24

Page 29: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

hovädzieho dobytka s použitím hormonálnych doplnkov nemá žiaden záporný účinok na

ľudí a tieto doplnky sú bezpečné pre kravy aj ľudí. Avšak správy svetovej obchodnej

organizácie čiastočne akceptovali tvrdenie Európskej únie o zákaze používania hormónov

stimulujúcich rast a laktáciu u dobytka (Khaniki, 2007).

3.6.1. ROZHODNUTIE RADY zo 17. decembra 1999, ktoré sa týka uvádzania na trh

a podávania somatotropínu hovädzieho dobytka (BST) a ktorým sa zrušuje

rozhodnutie 90/218/EHS (1999/879/ES)

Toto rozhodnutie nadobudne účinnosť od 1. januára 2000 a je adresované všetkých

štátom európskej únie.

Odo dňa nadobudnutia účinnosti tohto rozhodnutia sú členské štáty povinné zabezpečiť

zákaz akýmikoľvek prostriedkami uvádzať somatotropín hovädzieho dobytka na území

spoločenstva alebo na území, na ktoré sa vzťahuje ich právomoc, na trh na účely jeho

predaja a podávať ho dojniciam.

Článok 2

Podniky, ktoré nakupujú alebo vyrábajú látky s obsahom somatotropínu hovädzieho

dobytka a podniky oprávnené predávať tieto látky v akýchkoľvek množstvách sú povinné

viesť záznamy, v ktorých sú v chronologickom poradí podrobne uvedené vyrobené alebo

získané množstvá a tiež množstvá predané alebo použité na iné účely než pre uvedenie na

trh stanovené v článku 1, ako aj mená osôb, ktorým boli tieto množstvá predané alebo od

ktorých boli nakúpené. Uvedené informácie sa musia poskytnúť príslušnému orgánu na

jeho žiadosť a, v prípade počítačových záznamov, musia byť k dispozícii vo forme

vytlačeného výstupu.

Článok 3

Zákaz stanovený v článku 1 neovplyvňuje výrobu somatotropínu hovädzieho dobytka v

členských štátoch alebo jeho dovoz do členských štátov na účely vývozu do tretích krajín.

3.7 Bezpečnosť rbSTPo podaní rbST dobytku sa nemení koncentrácia rbST v mlieku. Toto je jeden

z dôvodov, prečo sa nedá zistiť, že bol dobytku somatotropín podaný. Koncentrácia rbST

v mlieku je extrémne nízka, približne jedna častica na miliardu. Pasterizácia mlieka ničí

rbST (v USA je len jedna mliekareň, ktorá mlieko nepasterizuje). Tento fakt nemá nič

spoločné s tým, že koncentrácia rbST v mlieku sa nemení po podaní rbST dobytku. Po

25

Page 30: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

konzumácii mlieka sa somatotropín rozkladá tak ako každý proteín. V mlieku sa

nachádzajú stovky tisíc proteínov, z ktorých somatotropín tvorí extrémne malú zložku.

Kazeín je hlavným mliečnym proteínom, tvoriaci 85% všetkých proteínov v mlieku a rbST

je považovaný za ,,cudzí proteín’’. Pojem ,,cudzí proteín’’ sa na verejnosti používa na

zvýšenie vnímania rizika technológie na ľudí (Collier, 2000). Cudzie proteíny sú však

bežnou súčasťou potravy, ktorú človek konzumuje. Obavy vyslovené na adresu rbST sú

založené na predpoklade, že sa zvýši jeho koncentrácia v mlieku, unikne deštrukčnému

účinku pasterizácie a trávenia a že bude mať istý biologický efekt podobný rakovine.

Pravdepodobnosť výskytu takýchto skutočností je na základe doterajších poznatkov,

(uvedených vyššie), mimoriadne nízka (Collier, 2000). Dokonca by sa malo dodať, že

štúdie (Juskevich a Guyer, 1990) dokázali, že vpichnutie somatotropínu človeku nemá

žiadne zistiteľné účinky. Neviaže sa s ľudským receptorom rastového hormónu (Hammond

et al., 1990).

Hodnoty IGF-I v surovom a pasterizovanom mlieku by mali byť 5.6 a 8.2 ng mL-1.

Detská výživa by mala mať iba stopové množstvá IGF-I 0.7 ng mL-1. Teda IGF-I nie je

zničené procesom pasterizácie, ale ohrevom mlieka počas prípravy detskej výživy IGF-I

denaturuje a významne sa redukujú hodnoty IGF-I v porovnaní so surovým mliekom a to o

35-48% (Khaniki, 2007).

Pri podávaní rbST sa vynára aj obava, že dobytok, ktorému je podávaný rbST bude

náchylnejší na mastitídu. Hovädzí somatotropín pravdepodobne stimuluje imunologické

odpovede zvierat a preto stúpa počet somatických buniek v mlieku (Chilliard et al., 1998).

To môže byť výsledkom zvýšeného výskytu klinickej mastitídy u kráv (Judge et al., 1997).

Nárast mastitíd znamená zvýšené používanie antibiotík farmármi, ktoré v prípade zlyhania

ľudského faktora a podojenia liečenej dojnice do spoločného tanku následne kontaminujú

mlieko a vyvolajú u ľudí rôzne alergické reakcie. Z tohto pohľadu tak vzniká riziko pre

ľudské zdravie, ktoré nepochádza z reziduí hovädzieho rastového hormónu, ale z možnosti,

že reziduá z antibiotík používaných na liečbu infekcie vemena by mohli skončiť mlieku

(Cohick, 1998). Sú však aj štúdie, ktoré nepotvrdili nárast počtu somatických buniek v

mlieku od kráv ošetrených bST (Binelli et al., 1995). Na základe dostupnej literatúry je

možné sa domnievať, že možný nárast mastitíd v stáde, kde sa používa rbST skôr odráža

nižšiu úroveň chovu (nevyhnutná zvýšená starostlivosť o dojnice vo všetkých smeroch)

ako z priameho vplyvu rbST na zdravie mliečnej žľazy dojníc.

Bolo dokázané, že zvýšenú produkciu mlieka sprevádza i zvýšený výskyt mastitídy.

Táto teória je výsledkom prác mnohých autorov, ktoré sa nazhromaždili počas procesu

26

Page 31: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

skúmania mastitídy (White et al., 1994). Používanie antibiotík je závisle na úrovni

manažmentu farmy produkujúcej mlieko, kde sa prejavujú individuálne rozhodnutia

manažmentu o používaní alebo nepoužívaní antibiotík a kontroly možného rizika ich

prítomnosti v predávanom mlieku na ďalšie spracovanie. To znamená, že niektorí farmári

používajú antibiotiká vo vysokej miere, iní nie, rozdiely sú pomerne veľké. Ak by aj

farmár produkujúci mlieko používal antibiotiká veľmi intenzívne, muselo by prísť

k zvláštnemu sledu udalostí, aby sa vyskytli i v mlieku. V každom bode zásobovacieho

reťazca – od farmára až ku konzumentovi – sa jednotlivé vzorky mlieka testujú. Prepravca,

ktorý preváža obrovské cisterny mlieka teda obdrží vzorku z každej cisterny z farmy.

Každý náklad, ktorý dorazí do výrobne je opäť testovaný. V prípade zásob mlieka

v zásobných tankoch sa mlieko testuje každý deň. Ak sa preukáže prítomnosť antibiotík

v niektorej vzorke, mlieko sa nepoužije. Je teda veľmi nepravdepodobné, že by sa

kontaminovaná vzorka dostala k spotrebiteľom a do obchodov. Len veľmi ťažko sa môže

hladina antibiotík v mlieku dostať na takú úroveň, aby spôsobila ľudskej populácii vážne

problémy (Collier, 2000) .

3.8 Skúsenosti plynúce z využívania rbST v prvovýrobeZo schválenia rbST v USA pre používanie v prvovýrobe a jeho principiálne zakázanie

používať v EÚ vyplývajú viaceré skúsenosti.

3.8.1 Faktory, ktoré ovplyvnili prijatie rbST v USA

- Jedným z kľúčových faktorov, ktoré napomohli komercializácii a schváleniu rbST

v USA bol fakt, že politický proces nenarušil schopnosť farmaceutickej spoločnosti

Monsanto pokračovať vo výskume a štúdii. Ak firma alebo univerzita nemôže

poskytnúť dáta zodpovedným orgánom pre vyhodnotenie, potom tu nie je žiadna šanca

uspokojivo zodpovedať na otázky ohľadom bezpečnosti. Práve z tohto dôvodu

nedovolila Európa Monsantu, ani inej univerzite alebo firme pokračovať v štúdii o

bezpečnosti produktu, čo veľmi znížilo šancu rbST na jeho schválenie.

- Ďalším dôležitým faktorom bolo zníženie dotácií mliekárňam v roku 1985. Už sa viac

nemohlo stať, že Monsanto bude dotované tým, že sa zvýši tvorba mlieka, čo

v konečnom dôsledku zaplatia daňoví poplatníci. Finančná podpora zavedená do praxe

bola taká nízka, že po schvaľovacom období nebola nikdy spustená.

27

Page 32: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

- Vyšetrovania predstaviteľov exekutívy pred orgánmi Kongresu boli v USA tiež veľmi

propagované, čo umožnilo účasť nielen medzinárodnej tlače, ale i predstaviteľov

farmárskej tlače. Vyšetrovaniam bola venovaná veľká pozornosť a boli bohato

komentované, takže celá verejnosť bola neustále informovaná o aktuálnom vývoji.

- Verejnej debaty sa zúčastnili i tretie strany. Verejnosť ich považovala za nezávislý

a spoľahlivý zdroj informácií. Nezávislými zdrojmi boli Americká pediatrická

spoločnosť, Americká spoločnosť pre výskum rakoviny, Americká dietetická asociácia

atď. Všetky tieto spoločnosti boli schopné priamo a spoľahlivo informovať

spotrebiteľov.

- Úspešný bol nakoniec i monitorovací program, ktorý prebehol v USA po schvaľovaní

(PAMP), podobne ako i dobrovoľnícky program, ktorý zabezpečil etiketovanie

mlieka, ktoré pochádzalo od kráv, ktorým nebol podaný hovädzí somatotropín pokiaľ

neexistovali tvrdenia, že mlieko sa niečím odlišuje. Dobrovoľnícke etiketovanie

umožnilo ľuďom nájsť mlieko bez obsahu rbST.

3.8.2 Faktory, ktoré vyvolali zákaz používania rbST v prvovýrobe v Európe

Situácia v EÚ sa však od situácie v USA odlišovala

- Bovinná spongiformná encefalopatia (BSE) alebo ,,choroba šialených kráv’’

zapríčinila nízke sebavedomie regulačného procesu v EÚ. Formovanie Európskej únie

sa menilo s postupným vytváraním celej štruktúry potravinového regulačného procesu.

To viedlo k nepriaznivej atmosfére voči schváleniu.

- Ďalší negatívny postoj verejnosti spôsobil paralelný zákaz steroidového rastového

hormónu (nepeptidový).

- Ochrancovia prírody (The Green Movement) prišli s prísnym postojom voči

biotechnológiám. Tento postoj napokon prispel k negatívnemu názoru verejnosti

v Európe.

- Európska tlač sa vo veci biotechnológií názorovo polarizovala. Neuverejnili i druhú

stránku veci, a tak sa polarizovala i celá verejnosť.

- Politika životného prostredia bola tiež nevhodná. Spoločná poľnohospodárska politika

v EÚ (CAP) priamo dotovala výrobu mlieka. Zvýšením produkcie mlieka použitím

rbST by sa teda museli značne zvýšiť i výdavky na dotáciu. Tento efekt nebol

príjemný ani pre vládu, ani pre verejnosť. Vo všeobecnosti sa somatotropínu dostalo

v Európe len veľmi malej podpory (Collier, 2000).

28

Page 33: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

4 ZáverPodávanie somatotropínu domácim zvieratám preukazne zvyšuje efektívnosť

využívania živín prijatých krmivom a produkciu. Má účinky na využitie vstrebaných živín

a taktiež reguluje mnohé fyziologické procesy v rôznych tkanivách a orgánoch tak, aby

umožnili väčšie využitie živín pre rast chudého tkaniva (počas vývinu) alebo pre syntézu

mlieka (počas laktácie). Mechanizmy, ktorými somatotropín spôsobuje tieto koordinované

účinky, zahrňujú špecifické tkanivové zmeny v kľúčových metabolických procesoch ako aj

zmeny v reakcií tkanív na reguláciu homeostázy. Napriek tomu je jasné ako celkové

účinky somatotropínu zlepšujú schopnosti mliečnej žľazy (laktácia) využívať živiny na

jednej strane a na strane druhej súčasne riadiť iné fyziologické procesy a tkanivá (ako

napríklad tukové tkanivo) spôsobom, ktorý podporuje tento zvýšený metabolický výkon

pre produkciu mlieka. Hoci sa rozsah poznatkov o biológii somatotropínu u domácich

zvierat najviac rozšíril v poslednej dekáde, naďalej ostáva vyriešiť pomerne veľa

kľúčových otázok obzvlášť v súvislosti s mechanizmom účinku či bezpečnosti výsledného

produktu. Je pravdepodobné, že ak zlepšíme naše chápanie mechanizmu pôsobenia

somatotropínu, budeme schopní zdokonaľovať spôsoby jeho využitia pre ďalšie posilnenie

stimulačného účinku somatotropínu, alebo určiť alternatívne stratégie, ktorými zvýšiť

nielen produkciu mlieka, ale aj efektívnejšiu výrobu mlieka. Okrem produkčných vplyvov

lepším využitím živín prijímaných krmív môže rastový hormón významným spôsobom

prispieť k znižovaniu emisií zo živočíšnej produkcie.

29

Page 34: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

5 Použitá litertúra

AKERS, M. R. 2006. Major advances associated with hormone and growth factor

regulation of mammary growth and lactation in dairy cows. In Journal of Dairy Science,

roč. 89, 2006, č. 4, s. 1222-1234.

BALDWIN, R. L. – KNAPP, J. R. 1993. Recombinant bovine somatotropin's effects on

patterns of nutrient utilization in lactating dairy cows. In American Jouranl of Clinical

Nutrition, roč. 58, 1993, č. 2, s. 282-286.

BARBER, M. C. – CLEGG, R. A. – FINLEY, E. – VERNON, R. G. – FLINT, D. J. 1992.

The role of growth hormone, prolactin and insulin-like growth factors in the regulation

of rat mammary gland and adipose tissue matabolism during lactation. In Journal of

Endocrinology, roč. 135, 1992, č. 2, s. 195-202.

BAUMAN, D. E. 1992. Bovine somatotropin: review of an emerging animal technology.

In Journal of Dairy Science, roč. 75, 1992, č. 12, s. 3432-3451.

BAUMAN, D. E. 1999. Bovine somatotropin and lactation: From basic science to

commercial application. In Domestic Animal Endocrinology, roč. 17, 1999, č. 2, s. 101-

116.

BAUMAN, D. E. – CURRIE, W. B. 1980. Partitioning of nutrients during pregnancy and

lactation: a review of mechamisms involving homeostasis and homeorhesis. In Journal

of Dairy Science, roč. 63, č. 9, s. 1514-1529.

BAUMAN, D. E. – DEGEETER, M. J. – PEEL, C. J. – LANZA, G. M. – GOREWIT, R.

C. – HAMMOND, R. W. 1982. Effect of recombinantly derived bovine growth

hormone (bGH) on lactational preformance of high yielding dairy cows. In Journal of

Dairy Science, roč. 65, 1982, č. 9, s. 121.

BAUMAN, D. E. – McCUTCHEON, S. N. The effect of growth hormone and prolactin on

metabolism. In: ETHERTON, T. D. – BAUMAN, D. E. 1998. Biology of somtatotropin

in growth and lactation of domestic animals. In Physiological Reviews, roč. 78, 1998, č.

3, s. 745-761.

BAUMAN, D. E. – VERNON, R. G. 1993. Effect of exogenous bovine somatotropin on

lactation. In Annual Reviews Nutr, roč. 13, 1993, č. N/A, s. 437-461.

BINELLI, M. – VANDERKOOI, W. K. – CHAPIN, L. T. – VANDEHAAR, M. J. –

TURNER, J. D. – MOSELEY, W. M. – TUCKER, H. A. 1995.Comparison of Growth

30

Page 35: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Hormone-Releasing Factor and Somatotropin: body growth and lactation of primiparous

cows. In Journal of Dairy Science, roč. 78, 1995, č. 10, s. 2129-2139.

BURTON, J. L. – McBRIDE, B. W. – BLOCK, E. – GLIMM, D. R. – KENNELLY, J. J.

1994. A review of bovine growth hormone. In Canadian Journal of Animal Science,

roč. 74, 1994, č. 2, s. 167-201.

CAPPER, J. L. – CASTANEDA-GUTIERREZ, E. CADY, R. A. – BAUMAN, D. E. 2008.

The environmental impact of recombinant bivine somatotropin (rbST) use in dairy

production. In PNAS, roč. 105, 2008, č. 28, s. 9668-9673.

CAPUCO, A. V. – KEYS, J. E. – SMITH. J. J. 1989. Somatotrophin increases thyroxine-

5'-monodeiodinase activity in lactating mammary tissue of the cow. In Journal of

endocrinology, roč. 121, 1989, č. 2, s. 205-211.

CARRIQUIRY, M. – WEBER, W. J. – DAHLEN, C. R. – LAMB, G. C. – BAUMGARD,

L. H. – CROOKER, B. A. 2009. Production response of multiporous Holstein cows

treated with bovine somatotropin and fed diets enriched with n-3 or n6 fatty acids. In

Journal of Dairy Science, roč. 92, 2009, s. 4852-4864.

CIOFFI, J. A. – WANG, X. – KOPCHICK. J. J. 1990. Porcine growth hormone receptor

cDNA sequence. In Nucleic Acids Research, roč. 18, 1990, č. 21, s. 6451

COHICK, W. S. 1998. Symposium: Growth hormone and insulin-like growth factor: Role

of the insulin-like growth factor and their binding proteins in lactation. In Journal of

Dairy Science, roč. 81, 1998, č. 6, s. 1769-1777.

COLLIER, R. 2000. Regulation of rbST in the US. In The Journal of Agrobiotechnology

Management and Economics, roč. 3, 2000, č. 2, s. 156-163.

COLLIER, R. J. – MILLER, M. A. – HILDEBRANDT, R. – TORKELSON, A. R.

WHITE, T. C. – MADSEN, K. S. – VICINI, J. L. – EPPARD, P. J. – LANZA, G. M.

1991. Factor affecting insulin-like growth factor-I concentration in bovine milk. In

Journal of Dairy Science, roč. 74, 1991, č. 9, s. 2905-2911.

ELSASSER, T. H. – KAHL, S. – STEELE, N. C. – RUMSEY, T. S. 1997. Nutritional

modulation of somatotropin axis-cytokine relationships in cattle: a brief review. In

Comp Biochem Physiol A Physiol, roč. 116, 1997, č. 3, s. 209-221.

EPPARD, P. J. – BAUMAN, D. E. – McCUTCHEON, S. N. 1985. Effects of dose of

bovine growth hormone on lactation of dairy cows. In Journal of Dairy Science, roč. 68,

1985, no. 5, s. 1109-1115.

31

Page 36: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

EPPARD, P. J. – WHITE, T. C. – BIRMINGHAM, B. K. – HINTZ, R. L. – BENTLE, L.

A. – WOOD, D. C. – SALSGIVER, W. J. – ROWOLD, E. – MILLER, M. A. –

GANGULI, S. – HALE, M. D. – KRIVI, G. G. – COLLIER, R. J. – LANZA, G. M.

1993. Pharmacokinetic and galactopoietics response to recombinant variants of bovine

growth hormone. In Journal of Endocrinology, roč. 139, 1993, č. 3, s. 441-450.

ETHERTON, T. D. – BAUMAN, D. E. 1998. Biology of somtatotropin in growth and

lactation of domestic animals. In Physiological Reviews, roč. 78, 1998, č. 3, s. 745-761.

ETHERTON, T. D. – LOUVEAU, I. – SORENSEN, M. T. – CHAUDHURI, S. 1993.

Mechanisms by which somatotropin decreases adipose tissue growth. In American

Jouranal of Clinical Nutrition, roč. 58, 1993, č. 2, s. 287-295.

EVANS, H. M. – SIMPSON, M. E. 1931. Hormones of the anterior hypophysis. In:

ETHERTON, T. D. – BAUMAN, D. E. 1998. Biology of somtatotropin in growth and

lactation of domestic animals. In Physiological Reviews, roč. 78, 1998, č. 3, s. 745-761.

FULLERTON, F. M. – FLEET, I. R. – HEAP, R. B. – HART, I. C. – MEPHAM, T. B.

1989. Cardiovascular responses and mammary substrate uptake in Jersey cows treated

with pituitary-derived growth hormone during late lactation. In Journal of Dairy

Research, roč. 56, 1989, č. 1, s. 27-35.

GUNN, A. J . – GUNN, T. R. – RABONE, D. L. – BREIER, B. H. – BLUM, W. F. –

GLUCKMAN, P. D. 1996. Growth hormone increases breast milk volumes in mothers

of preterm infants. In Pediatrics, roč. 98, 1996, č. 2, s. 297-282.

HADSELL, D. L. – GREENBERG, N. M. – FLIGGER, J. M. – BAUMRUCKER, C. R. –

ROSEN, J. M. 1996. Targeted expression of des(1-3) human insulin-like growth factor

I in transgenic mice influences mammary gland development and IGF-binding protein

expression. In Endocrinology, roč. 137, 1996, č. 1, s. 321-330.

HAMMOND, B. G. – COLLIER, R. J. – MILLER, M. A. – McGRATH, M. –

HARTZELL, D. L. – KOTTS, C. – VANDAELE, W. 1990. Food safety and

pharmacokinetic studies which support a zero (0) meat and milk withdrawal time for

use of sometribove in dairy cows. In Annals of Veterinary Research, roč. 21, 1990, č. 1,

s. 107-120.

HARTNELL, G. F. 1995. Bovine somatotropin: production management and United States

experience. In: ETHERTON, T. D. – BAUMAN, D. E. 1998. Biology of somtatotropin

32

Page 37: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

in growth and lactation of domestic animals. In Physiological Reviews, roč. 78, 1998, č.

3, s. 745-761.

HAUSER, S. D. – McGRATH, M. F. – COLLIER, R. J. – KRIVI, G. G. 1990. Cloning

and in vivo expression of bovine growth hormone receptor mRNA. In Molecular and

Cellular Endocrinology, roč. 72, 1990, no. 3, s. 187-200.

CHALUPA, W. – GALLIGAN, D. T. 1989. Nutriotional implications of somatotropin for

lactating cows. In Jouranal of Dairy Science, roč. 72, 1989, č. 10, s. 2510-2524.

CHEN, W. Y. – WRIGHT, D. C. – CHEN N. Y. – COLEMAN, T. A. – WAGNER T. E. –

KOPCHICK, J. J. 1991. Mutations in the third α-helix of bovine growth hormone

dramatically affect its intracellular distribution in vitro and growth enhancement in

transgenic mice. In Journal of Biological Chemistry, roč. 266, 1991, č. 4, s. 2252-2258.

CHILLIARD, Y. – COLLEAU, J. J. – DISENHAUS, C. – LERONDELLE, C.

MOUCHET, C. – PARIS, A. 1998. Recombinant growth hormone: Potential interest

and risks of its use for bovine milk production. A review. In Productions Animales, roč.

11, 1998, no. 1, s. 15-32.

JOHNSON, D. E. – WARD G. M. – TORRENT J. 1992. The environmental impact of

bovine somatotropin use in dairy cattle. In Journal of environmental Quality, roč. 21,

1992, č. 2, s. 157-162.

JONNALAGADDA, S. S. – EGAN, S. K. – HEIMBACH, J. T. – HARRIS, S. S. – KRIS-

ETHERTON, P. M. 1995. Fatty acid consumption patterns of Americans: 1987-1988

USDA Nationwide Food Consumption Survey. In Nutrition Research, roč. 15, 1995, č.

12, s. 1767-1781.

JUDGE, L. J. – ERSKINE, R. J. – BARTLETT, P. C. 1997. Recombinant bovine

somatotropin and clinical mastitis: Incidence, discarded milk following therapy and

culling. In Journal of Dairy Science, roč. 80, 1997, č. 12, s. 3212-3218.

JUSKEVICH, J. C. – GUYER, C. G. 1990. Bovine growth hormone: Human food safety

evaluation. In Science, roč. 249, 1990, č. 4971, s. 875-884.

KEYS, J. E. – DIJANE, J. 1988. Prolactin and growth hormone binding in mammary and

liver tissue of lactating cows. In Journal of Receptors and Signal Transduction, roč. 8,

1988, č. 5, s. 731-750.

33

Page 38: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

KHANIKI, G. R. J. 2007. Chemical Contaminants in Milk and Public Health Concerns:

A Review. In International Journal of Dairy Science, roč. 2, 2007, no. 2, s. 104-115.

KIRCHGESSNER, M. – WINDISCH, W. – SCHWAB, W. – MULLER, H. L. 1991.

Energy metabolism of lactating dairy cows treated with prolonged-release bovine

somatotropin or energy deficiency. In Journal of Dairy Science, roč. 74, 1991, č. 2, s.

35-43.

KNIGHT, C. H. – FOWLER, P. A. – WILDE, C. J. 1990. Galactopoietic and mammogenic

effects of long- term treatment with bovine growth hormone and thrice daily milking in

goats. In Journal of Endocrinology, roč. 127, 1990, č. N/A, s. 129-138.

KRAICER, J. – LUSSIER, B. – MOOR, B. C. – COWAN, J. S. 1988. Failure of growth

hormone (GH) to feed back at the level of the pituitary to alter the response of the

somatotrophs to GH-releasing factor. In Endocrinology, roč. 122, 1988, č. 4, s. 1511-

1514.

KRIS-ETHERTON, P. M. – KRUMMEL, D. – RUSSELL, M. E. – DREON, D. –

MACKEY, S. – BORCHERS, J. – WOOD, P. D. 1988. The effect of diet on plasma

lipids, lipoproteins and coronary heart disease. In Jouranal of the American Dietetic

Association, roč. 88, 1988, č. 11, s. 1373-1400.

LAURENT , F. – VIGNON, B. – COOMANS, D. – WILKINSON, J. – BONNEL, A.

1992. Influence of bovine somatotropin on the composition and manufacturing

properties of milk. In Jouranal of Dairy Science, roč. 75, 1992, č. 8. s. 2226-2234.

LEROITH, D. – ROBERTS, C. T. 2003. The insulin-like growth factor system and cancer.

In Cancer letters, roč. 195, 2003, č. 2, s. 127-137.

LI, C. H. – EVANS, H. M. – SIMPSON, M. E. 1945. Isolation and properties of the

anterior hypophysial growth hormone. In: ETHERTON, T. D. – BAUMAN, D. E. 1998.

Biology of somtatotropin in growth and lactation of domestic animals. In Physiological

Reviews, roč. 78, 1998, č. 3, s. 745-761.

LUCY, M. C. – HAUSER, S. D. – EPPARD, P. J. – KRIVI, G. G. – CLARK, J. H. –

BAUMAN, D. E. – COLLIER, R. J. 1993. Variants of somatotropin in cattle: gene

frequencies in major dairy breeds and associated milk production. In Domestic Animal

Endocinolology, roč. 10, 1993, č. 4, s. 325-333.

McDOWELL, G. H. – HART, I. C. – KIRBY, A. C. 1987. Local intra-arterial infusion of

growth hormone into the mammary glands of sheep and goats: effects on milk yield and

34

Page 39: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

composition, plasma hormones and metabolites. In Australian Journal of Biological

Sciences, roč. 40, 1987, č. 2, s. 181-189.

McGRATH, M. F. – COLLIER, R. J. – CLEMMONS, D. R. – BUSBY, W. H. –

SWEENEY, C. A. – KRIVI, G. G. 1991. The direct in vitro effect of insulin-like growth

factors (IGFs) on normal bovine mammary cell proliferation and production of IGF

binding proteins. In Endocrionology, roč. 129, 1991, č. 2, s. 671-678.

McGUFFEY, R. K. – WILKINSON, J. I. D. 1991. Nutritional implications of bovine

somatotropin for the lactating dairy cow. In Journal of Dairy Science, roč. 74, 1991, č.

2, s. 63-71.

MOORE, W. V. – DRAPER, S. – HUNG, C. H. 1985. Species variation in the binding of

hGH to hepatic membranes. In Hormone Research, roč. 21, 1985, č. 1, s. 33-45.

MOSELEY, W. M. – PAULISSEN, J. B. – GOODWIN, M. C. – ALANIZ, G. R. –

CLAFLIN, W. H. 1992. Recombinant bovine somatotropin improves growth

performance in finishing beef steers. In Journal of Animal Science, roč. 70, 1992, č. 2, s.

412-425.

NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 1994. Metabolic Modifiers:Effects on the Nutrient

Requirements of Food-Producing Animals. Washington, DC: Natl. Acad. Sci. Press,

1994.

PROSSER, C. G. – DAVIS, S. R. 1992. Milking frequency alters the milk yield and

mammary blood flow response to intra-mammary infusion of insulin-like growth factor-

I in the goat. In Journal of Endocrinology, roč. 135, 1992, no. 2, s. 311-316.

PROSSER, C. G. – DAVIS, S. R. – FARR, V. C. – LACASSES, P. 1996. Regulation of

blood flow in the mammary microvasculature. In Journal of Dairy Science, roč. 79,

1996, č. 7, s. 1184-1197.

PROSSER, C. G. – DAVIS, S. R. – FARR, V. C. – MOORE, L. G. – GLUCKMAN, P. D.

1994. Effect of close-arterial (external pudic) infusion of insulin-like growth factor-II

on milk yield and mammary blood flow in lactating goats. In Journal of

Endocrionology, roč. 142, 1994, č. 1, s. 93-99.

PROSSER, C. G. – DAVIS, S. R. – HODGKINSON, S. C. – MOHLER, M. A. 1995.

Pharmacokinetics and bioactivity of intact versus truncated IGF-I during a 24-h infusion

into lactating goats. In Journal of Endocrinology, roč. 144, 1995, no. 1, s. 99-107.

35

Page 40: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

Ratový hormón. 2010 [online] Biomag, aktualizované 2010. [cit. 2010-03-09]. Dostupné

na: <http://new.biomag.sk/show_article.php?id=88>.

Rozhodnutie rady (ES) č. 879/1999 zo 17. Decembra 1999, ktoré sa týka uvádzania na trh

a podávania somatotropínu hovädzieho dobytka (bST) a ktorým sa zrušuje rozhodnutie

90/218/SHS.

SECHEN, S. J. – BAUMAN, D. E. – TYRRELL, H. F. – HENRY, F. 1989. Effects of

somatotropin on kinetics of nonesterified fatty acids and partition of energy, carbon and

nitrogen in lactating dairy cows. In Journal of Dairy Science, roč. 72, 1989, no. 1, s. 59-

67.

STATEN, N. R. – BYATT, J. C. - KRIVI, G. G. 1993. Ligand-specific dimerization of the

extracellular domain of the bovine growth hormone receptor. In Journal of Biological

Chemistry, roč. 268, 1993, č. 25, s. 18467-18473.

TUGGLE, C. K. – TRENKLE, A. 1996. Control of growth hormone synthesis. In

Domestic Animal Endocrinology, roč. 13, 1996, č. 1, s. 1-33.

VAN AMBURGH, M. E. – GALTON, D. M . – BAUMAN, D. E. – EVERETT, R. W.

1998. Management and economics of extended calving intervals with use of bovine

somatotropin. In Livest Prod Sci

VAN DEN BERG, G. A. 1991. A review of quality and processing suitability of milk from

cows treated with bovine somatotropin. In Journal of Dairy Science, roč. 74, 1991, č. 2,

s. 2-11.

VICINI, J. L. – BUONOMO, F. C. – VEENHUIZEN, J. J. – MILLER, M. A.

CLEMMONS, D. R. – COLLIER, R. J. 1991. Nutirent balance and stage of lactation

affect responses of insulin, insulin-like growth factors I and II, and insulin-like growth

factor-binding protein 2 to somatotropin administration in dairy cows. In Journal of

Nutrition, roč. 121, 1991, č. 10, s. 1656-1664.

WHITE, T. C. – MADSEN, K. S. – HINTZ, R. L. – SORBET, R. H. – COLLIER, R. J. –

HART, D. L. – HARTNELL, G. F. – SAMUELS, W. A. – DE KERCHOVE, G. –

ADRIAENS, F. – CRAVEN, N. – BAUMAN, D. E. – BERTRAND, G. – BRUNEAU,

P. H. – GRAVERT, G. O. – HEAD, H. H. – HUBER, J. T. – LAMB, R. C. –

PALMER, C. PELL, A. N. – PHIPPS, R. – WELLER, R. – PIVA, G. – RIJPKEMA, Y.

– SKARDA, J. –VEDEAU, F. – WOLLNEY, C. 1994. Clinical mastitis in cows treated

36

Page 41: SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V …crzp.uniag.sk/Prace/2010/M/53808611F8BD4E96BC37… · Web viewA tak sekvenčné podobnosti medzi pST, bST a hST receptormi sú omnoho

with Sometribove (recombinant bovine somatotropin) and its relationship to milk yield.

In Journal of Dairy Science, roč. 77, 1994, č. 8, s. 2249-2260.

WOOD, D. C. – SALSGIVER, W. J. – KASSER, T. R. – LANGE, G. W. – ROWOLD, E.

– VIOLAND, B. N. – JOHNSON, A. – LEIMGRUBER, R. M. – PARR, G. R. –

SIEGEL, N. R. – KIMACK, N. M. – SMITH, C. E. – ZOBEL, J. F. – GANGULI, S. M.

– GARBOW, J. R. – BILD, G. – KRIVI, G. G. 1989. Purification and characterization

of pituitary bovine somatotropin. In The Journal of Biological Chemistry, roč. 264,

1989, č. 25, s. 14741-14747.

ZHOU, Y. – AKERS, R. M. – JIANG, H. 2008. Growth hormone can induce expression of

four major milk protein genes in transfected MAC-T cells. In Journal of Dairy Science,

roč. 91, 2008, s. 100-108.

37