---

Фізіологічна відповідь коней на вплив умов довкілля та фізичних навантажень є важливим аспектом їхнього здоров’я та продуктивності. Серед різних факторів, що впливають на метаболізм коней, фотоперіод і фізичне навантаження відіграють ключову роль у регуляції біохімічних і фізіологічних параметрів. Сезонні коливання активності ферментів, зокрема амінотрансфераз, набувають все більшого значення у ветеринарній медицині та спортивній науці про коней, оскільки ці ферменти є біомаркерами функції печінки та м’язів. Однак досліджень щодо поєднаного впливу фотоперіоду та помірного фізичного навантаження на активність амінотрансфераз у конях, що використовуються для рекреаційної їзди, особливо з урахуванням статевих відмінностей, досі бракує. Метою цього дослідження було оцінити роль фотоперіоду та фізичного тренінгу у регуляції активності амінотрансфераз в сироватці крові кобил та жеребців, що використовуються для рекреаційної їзди. Аналізуючи сезонні зміни активності аспартатамінотрансферази (AST) та аланінамінотрансферази (ALT), ми намагалися визначити потенційні фізіологічні механізми, що лежать в основі цих змін, а також оцінити статеві відмінності. У дослідженні взяли участь 21 дорослий здоровий шетландський поні (11 кобил і 10 жеребців), що використовувалися для рекреаційної їзди. Проби крові відбиралися до та після фізичного навантаження у кожному сезоні протягом одного року. Активність амінотрансфераз аналізували за допомогою стандартних біохімічних методів, а статистична обробка включала двофакторний дисперсійний аналіз (ANOVA) та кореляційний аналіз за Пірсоном для оцінки впливу фотоперіоду, фізичного навантаження та статі. Сезонні зміни суттєво впливали на активність ALT та AST, при цьому реакція організму відрізнялася між кобилами та жеребцями. Навесні та влітку у представників обох статей спостерігалися підвищені рівні амінотрансфераз до фізичного навантаження, після чого наступали помірні коливання їхньої активності. Натомість осінь і зима характеризувалися значним зниженням активності амінотрансфераз після фізичного навантаження, що може свідчити про сезонні метаболічні адаптації. Варто відзначити, що у кобил та жеребців спостерігалися різні тенденції активності ферментів, причому у жеребців коливання рівня AST були більш вираженими, що, ймовірно, пов’язано з впливом тестостерону на метаболізм м’язів. Отримані результати свідчать, що як фотоперіод, так і фізичне навантаження мають значний вплив на активність амінотрансфераз у коней, причому статеві відмінності відіграють важливу роль. Сезонні метаболічні адаптації можуть модулювати ферментативні реакції, що має значення для тренувального процесу та моніторингу здоров’я коней, що використовуються для рекреаційної їзди. Подальші дослідження мають бути зосереджені на вивченні ендокринних механізмів, що лежать в основі цих сезонних і статевоспецифічних змін, з метою оптимізації здоров’я та продуктивності коней.

 

References

Alghannam, A. F., Ghaith, M. M., & Alhussain, M. H. (2021). Regulation of Energy Substrate Metabolism in Endurance Exercise. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(9), 4963. https://doi.org/10.3390/ijerph18094963.

Andriichuk, A., & Tkachenko, H. (2017). Effect of gender and exercise on haematological and biochemical parameters in Holsteiner horses. Journal of animal physiology and animal nutrition, 101(5), e404–e413. https://doi.org/10.1111/jpn.12620.

Asahi, Y., Arai, T., & Tanaka, Y. (2024). Changes in plasma metabolite concentrations and enzyme activities in aging riding horses. Frontiers in veterinary science, 11, 1345548. https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1345548.

Beech, J., Boston, R. C., McFarlane, D., & Lindborg, S. (2009). Evaluation of plasma ACTH, alpha-melanocyte-stimulating hormone, and insulin concentrations during various photoperiods in clinically normal horses and ponies and those with pituitary pars intermedia dysfunction. Journal of the American Veterinary Medical Association, 235(6), 715–722. https://doi.org/10.2460/javma.235.6.715.

Bryan, K., McGivney, B. A., Farries, G., McGettigan, P. A., McGivney, C. L., Gough, K. F., MacHugh, D. E., Katz, L. M., & Hill, E. W. (2017). Equine skeletal muscle adaptations to exercise and training: evidence of differential regulation of autophagosomal and mitochondrial components. BMC genomics, 18(1), 595. https://doi.org/10.1186/s12864-017-4007-9.

Cappelli, K., Hosseini-Ghaffari, M., Lopreiato, V., & Mecocci, S. (2024). Editorial: Physiological response to exercise-induced stress and stressful environmental stimuli: insights from systems biology. Frontiers in veterinary science, 11, 1369154. https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1369154.

Clay, C. M., & Clay, J. N. (1992). Endocrine and testicular changes associated with season, artificial photoperiod, and the peri-pubertal period in stallions. The Veterinary clinics of North America. Equine practice, 8(1), 31–56. https://doi.org/10.1016/s0749-0739(17)30465-0.

Cronise, R. J., Sinclair, D. A., & Bremer, A. A. (2014). The “metabolic winter” hypothesis: a cause of the current epidemics of obesity and cardiometabolic disease. Metabolic syndrome and related disorders, 12(7), 355–361. https://doi.org/10.1089/met.2014.0027.

Ebisuda, Y., Mukai, K., Takahashi, Y., Yoshida, T., Matsuhashi, T., Kawano, A., Miyata, H., Kuwahara, M., & Ohmura, H. (2024). Heat acclimation improves exercise performance in hot conditions and increases heat shock protein 70 and 90 of skeletal muscles in Thoroughbred horses. Physiological reports, 12(10), e16083. https://doi.org/10.14814/phy2.16083.

Feriel, J., Tchipeva, D., & Depasse, F. (2021). Effects of circadian variation, lifestyle and environment on hematological parameters: A narrative review. International journal of laboratory hematology, 43(5), 917–926. https://doi.org/10.1111/ijlh.13590.

Ferlazzo, A., Cravana, C., Fazio, E., & Medica, P. (2020). The different hormonal system during exercise stress coping in horses. Veterinary world, 13(5), 847–859. https://doi.org/10.14202/vetworld.2020.847-859.

Ferraro, E., Giammarioli, A. M., Chiandotto, S., Spoletini, I., & Rosano, G. (2014). Exercise-induced skeletal muscle remodeling and metabolic adaptation: redox signaling and role of autophagy. Antioxidants & redox signaling, 21(1), 154–176. https://doi.org/10.1089/ars.2013.5773.

Furrer, R., Hawley, J. A., & Handschin, C. (2023). The molecular athlete: exercise physiology from mechanisms to medals. Physiological reviews, 103(3), 1693–1787. https://doi.org/10.1152/physrev.00017.2022.

Gharahdaghi, N., Phillips, B. E., Szewczyk, N. J., Smith, K., Wilkinson, D. J., & Atherton, P. J. (2021). Links Between Testosterone, Oestrogen, and the Growth Hormone/Insulin-Like Growth Factor Axis and Resistance Exercise Muscle Adaptations. Frontiers in physiology, 11, 621226. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.621226.

Handelsman, D. J., Hirschberg, A. L., & Bermon, S. (2018). Circulating Testosterone as the Hormonal Basis of Sex Differences in Athletic Performance. Endocrine reviews, 39(5), 803–829. https://doi.org/10.1210/er.2018-00020.

Haneda, S., Dini, P., Esteller-Vico, A., Scoggin, K. E., Squires, E. L., Troedsson, M. H., Daels, P., Nambo, Y., & Ball, B. A. (2021). Estrogens Regulate Placental Angiogenesis in Horses. International journal of molecular sciences, 22(22), 12116. https://doi.org/10.3390/ijms222212116.

Ingelson-Filpula, W. A., & Storey, K. B. (2021). Muscles in Winter: The Epigenetics of Metabolic Arrest. Epigenomes, 5(4), 28. https://doi.org/10.3390/epigenomes5040028.

Ishimaru, M., Okano, A., Matsui, A., Murase, H., Korosue, K., Akiyama, K., & Taya, K. (2024). Effects of an extended photoperiod on body composition of young Thoroughbreds in training. The Journal of veterinary medical science, 86(1), 58–65. https://doi.org/10.1292/jvms.23-0349.

Kunii, H., Nambo, Y., Okano, A., Matsui, A., Ishimaru, M., Asai, Y., Sato, F., Fujii, K., Nagaoka, K., Watanabe, G., & Taya, K. (2015). Effects of an extended photoperiod on gonadal function and condition of hair coats in Thoroughbred colts and fillies. Journal of equine science, 26(2), 57–66. https://doi.org/10.1294/jes.26.57.

Kurhaluk, N., Lukash, O., & Tkachenko, H. (2022). Photoperiod-dependent changes in oxidative stress markers in the blood of Shetland pony mares and stallions involved in recreational horseback riding. Chronobiology international, 39(11), 1419–1434. https://doi.org/10.1080/07420528.2022.2115922.

Kurhaluk, N., Tkaczenko, H., Tkachova, I., Lukash, O. (2024). Activity of antioxidant enzymes in the blood of Shetland pony mares and stallions involved in recreational horseback riding: role of photoperiod and exercise. Scientific and technical bulletin of Livestock farming Institute of NAAS of Ukraine, 132, 74-86. https://doi.org/10.32900/2312-8402-2024-132-74-86.

Li, C., Shu, H., & Gu, X. (2025). Photoperiod Management in Farm Animal Husbandry: A Review. Animals, 15(4), 591. https://doi.org/10.3390/ani15040591.

Maśko, M., Domino, M., Jasiński, T., & Witkowska-Piłaszewicz, O. (2021). The Physical Activity-Dependent Hematological and Biochemical Changes in School Horses in Comparison to Blood Profiles in Endurance and Race Horses. Animals, 11(4), 1128. https://doi.org/10.3390/ani11041128.

Massányi, M., Halo, M., Jr, Massányi, P., Mlyneková, E., Greń, A., Formicki, G., & Halo, M. (2022). Changes in haematological and biochemical parameters in blood serum of horses during exposition to workload stress. Heliyon, 8(12), e12241. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e12241.

McCutcheon, L. J., Geor, R. J., & Hinchcliff, K. W. (1999). Effects of prior exercise on muscle metabolism during sprint exercise in horses. Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985), 87(5), 1914–1922. https://doi.org/10.1152/jappl.1999.87.5.1914.

O’Brien, C., Darcy-Dunne, M. R., & Murphy, B. A. (2020). The effects of extended photoperiod and warmth on hair growth in ponies and horses at different times of year. PloS one, 15(1), e0227115. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227115.

Pettersson, J., Hindorf, U., Persson, P., Bengtsson, T., Malmqvist, U., Werkström, V., & Ekelund, M. (2008). Muscular exercise can cause highly pathological liver function tests in healthy men. British journal of clinical pharmacology, 65(2), 253–259. https://doi.org/10.1111/j.1365-2125.2007.03001.x.

Richardson, R. B., & Mailloux, R. J. (2023). Mitochondria Need Their Sleep: Redox, Bioenergetics, and Temperature Regulation of Circadian Rhythms and the Role of Cysteine-Mediated Redox Signaling, Uncoupling Proteins, and Substrate Cycles. Antioxidants (Basel, Switzerland), 12(3), 674. https://doi.org/10.3390/antiox12030674.

Satué, K., Miguel-Pastor, L., Chicharro, D., & Gardón, J. C. (2022). Hepatic Enzyme Profile in Horses. Animals: an open access journal from MDPI, 12(7), 861. https://doi.org/10.3390/ani12070861.

Shephard R. J. (1993). Metabolic adaptations to exercise in the cold. An update. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 16(4), 266–289. https://doi.org/10.2165/00007256-199316040-00005.

Small, L., Lundell, L. S., Iversen, J., Ehrlich, A. M., Dall, M., Basse, A. L., Dalbram, E., Hansen, A. N., Treebak, J. T., Barrès, R., & Zierath, J. R. (2023). Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice. Cell metabolism, 35(10), 1722–1735.e5. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005.

Smith, J. A. B., Murach, K. A., Dyar, K. A., & Zierath, J. R. (2023). Exercise metabolism and adaptation in skeletal muscle. Nature reviews. Molecular cell biology, 24(9), 607–632. https://doi.org/10.1038/s41580-023-00606-x.

Stanisz A. 2006, 2007. An affordable course of statistics using STATISTICA PL on examples from medicine. Vol. 1-3. Basic Statistics. StatSoft Polska, Krakow, 2006, 2007. – 532 p., ISBN 83-88724-18-5.

Szwarocka-Priebe, T., & Gill, J. (1984). Seasonal enzyme activity changes in two aminotransferases AspAT and AlAT, acid and alkaline phosphatases and aldolase in the serum of Thoroughbred horses during a racing season. Acta physiologica Polonica, 35(3), 249–256.

Tiller, N. B., & Stringer, W. W. (2023). Exercise-induced increases in “liver function tests” in a healthy adult male: Is there a knowledge gap in primary care?. Journal of family medicine and primary care, 12(1), 177–180. https://doi.org/10.4103/jfmpc.jfmpc_1923_22.

Tkaczenko, H., Lukash, O., & Kurhaluk, N. (2024). Analysis of the season-dependent component in the evaluation of morphological and biochemical blood parameters in Shetland ponies of both sexes during exercise. Journal of veterinary research, 68(1), 155–166. https://doi.org/10.2478/jvetres-2024-0017.

viviD, D., & Bentley, G. E. (2018). Seasonal Reproduction in Vertebrates: Melatonin Synthesis, Binding, and Functionality Using Tinbergen’s Four Questions. Molecules (Basel, Switzerland), 23(3), 652. https://doi.org/10.3390/molecules23030652.

Walton, J. C., Weil, Z. M., & Nelson, R. J. (2011). Influence of photoperiod on hormones, behavior, and immune function. Frontiers in neuroendocrinology, 32(3), 303–319. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2010.12.003.

Wickham, K. A., McCarthy, D. G., Spriet, L. L., & Cheung, S. S. (2021). Sex differences in the physiological responses to exercise-induced dehydration: consequences and mechanisms. Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985), 131(2), 504–510. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00266.2021.

Williams, G. L., Thorson, J. F., Prezotto, L. D., Velez, I. C., Cardoso, R. C., & Amstalden, M. (2012). Reproductive seasonality in the mare: neuroendocrine basis and pharmacologic control. Domestic animal endocrinology, 43(2), 103–115. https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2012.04.001.