авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 |

«Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов том I ЭКологиЧеСКаЯ физиологиЯ и биохимиЯ водных организмов 0 ...»

-- [ Страница 13 ] --

isolated mussels (Mytilus edulis) digestive gland cells A simple technique for quantitation of low levels of using the «Comet» assay // Ecotoxicology and DNA damage in individual cells // Experimental Cell Environmental Safety. 1998. Vol. 41. P. 51–58. Res. 1988. Vol. 175. P. 184–91.

Mitchelmore C.L., Hyatt S. Assessing DNA damage Wilson J. T., Pascoe P. L., Parry J. M., Dixon D. R.

in cnidarians using the Comet assay // Mar. Environ. Evaluation of the comet assay as a method for the Res. 2004. Vol. 58. P. 707–711. detection of DNA damage in the cells of a marine Nacci D.E., Cayula S., Jackim E. Detection of DNA invertebrate, Mutilus edulis L. (Mollusca: Plecypoda) // damage in individual cells from marine organisms using Mutat. Res. 1999. Vol. 399. P. 87–95.

APLICATION OF GENOTOXIC ANALYSIS FOR MONITORING OF COASTAL ZONE OF THE PITER THE GREAT BAY V.V. Slobodskova, E.E. Solodova, V.P. Chelomin V.I.Il`ichev Pacific Oceanological Institute,of the Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Vladivostok, Russia, e-mail: slobodskova@poi.dvo.ru organization of living systems – from the The coastal zones of seas and oceans, where molecular to the ecosystem. In connection with, the center of the main stocks of biological the actual problem is reliable and operational resources that may be susceptible to a variety of ecotoxicological assessment of the relevant sea anthropogenic factors, which have various effects areas.

on marine organisms and affects all levels of the ВЛИЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПОТЕРМИИ НА СОСТОЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОЙ СЕТИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ МОРСКИХ РЫБ А. А. Солдатов Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского НАН Украины, Севастополь, Украина, e-mail: alekssoldatov@yandex.ru В условиях гипотермии у ряда теплолюби- ет эффективность сосудодвигательных реакции вых видов рыб отмечается развитие асфиксии, в коррекции кислородного режима тканей. Про которая часто сопровождается гибелью посадо- верке данного предположения и посвящена на чного материала. Эта реакция наблюдается при стоящая работа.

температурах менее 7 °С (Куликова и др. 1986;

Шекк и др., 1990). В тканях происходит усиле- Материал и оборудование ние анаэробных процессов на фоне снижения В работе использовали взрослых особей теп содержания аденилатов и энергетического заря лолюбивой хамсы (Engraulis encrasicolus, да (Арсан, 1986;

Гулевский и др., 2007). Данная Linnaeus, 1758) и холодолюбивой тюльки реакция в определенной степени парадоксальна, (Clupeonella cultriventris, Nordmann, 1840) обое так как развивается при снижении потребности го пола в состоянии относительного физиологи организма в кислороде и повышении его раство ческого покоя (стадия зрелости гонад – II-III).

римости в воде, тканевых и циркуляционных Размерно-весовые характеристики для особей средах.

хамсы составляли 8,3–13,1 г, 8,4–12,7 см, для Установлено, что низкие температуры инду особей тюльки – 7,0–9,0 г, 6,3–8,1 см.

цируют выработку HIF-1 (hypoxia inducible Эксперименты были выполнены в аквариу factor) (Heise et la., 2006). Сравнительно недавно мах вместимостью 1,5 м3. Контрольную группу данный фактор был идентифицирован в плазме рыб содержали при температуре воды 15±1 °С.

крови форелей (Soitamo et al., 2001). Известно, В ходе опыта температуру снижали со скоро что HIF-1, наряду с другими локусами генома, стью 0,2 °С ч–1 от 15 до 5 °С. После этого ис экспрессируется гипоксией (Bosworth et al., следовали адаптацию к указанным температу 2005;

Ju et al., 2007). Это означает, что гипотер рам в течение 15 суток. Затем отбирали образ мия должна изменять кислородный режим тка цы тканей. В эксперименте каждой опытной ней. Исследования, выполненные на скелетных группе рыб соответствовала контрольная. Об мышцах кефали-сингиля, действительно показа разцы мышечной ткани отбирали из большой ли, что гипотермия вызывает снижение средне белой боковой (musculus lateralis magnus) и по мышечного напряжения кислорода, рост числа верхностной красной боковой (musculus гипоксических и аноксических зон в мышечной lateralis superficialis) мышц, расположенных ткани на фоне общей активизации анаэробных позади спинного плавника. В момент отбора процессов (Солдатов, Парфенова, 2009).

проб применяли уретановую анестезию (Сол Известно, что одним из наиболее эффектив датов, 2003).

ных механизмов коррекции тканевого РО2 явля Для выявления числа функционирующих (от ются процессы микроциркуляции. Изменение крытых) капиллярных единиц в скелетных числа функционирующих капиллярных единиц мышцах рыб использовали безинъекционный в ткани влияет на площадь диффузионной по метод Слонимского (Киселева и др., 1983). Он верхности, толщину диффузионного слоя и ха основан на реакции циркулирующих эритроци рактер распределения РО2 (Шошенко и др., тов с бензидиновым реагентом: 2 г чистого бен 1984). Можно предположить, что гипотермия зидина, 20 мл раствора Рингера, 60 мл дистил вызывает негативные изменения в состоянии со лированной воды, 0,5 г активированного угля.

судистой стенки теплолюбивых рыб, что снижа Реагент после приготовления встряхивают, ность же особей хамсы, напротив, была крайне фильтруют и хранят без доступа света. ограничена. Рыбы часто зависали в толще воды.

Кусочки m. lateralis magnus и m. lateralis Проявлялась реакция асфиксии. Особи подни superficialis брали позади спинного плавника и мались к поверхности и захватывали ртом воз помещали в бензидиновый реагент до появле- дух. Отмечались единичные случаи потери ко ния окраски микрососудов. После этого их пе- ординации движений. Они выражались в пока реносили в 3%-ный раствор перекиси водоро- чивании тела при движении.

да, а затем в 8%-ный раствор аммония молиб Красные мышцы деновокислого, который закрепляет окраску ге- Число капилляров, ед. мм- моглобина. Далее образцы тканей фиксировали 15oC 5o C в 80%-ном этаноле и рассекали на поперечные срезы (толщина 25–30 мкм) на замораживаю щем микротоме. Препараты просветляли в ме тиловом эфире салициловой кислоты и докра шивали гематоксилин-эозином. На срезах под считывали число капиллярных единиц. Свежие пробы красных и белых мышц взве шивали на аналитических весах. Затем поме щали их на кварцевое стекло и высушивали при 105 °С до постоянного веса. Органическое Хамса Тюлька вещество, полученное после высушивания проб, растворяли в концентрированной HNO3.

Число капилляров, ед. мм- Белые мышцы В растворах определяли концентрацию Ca2+.

Измерения выполняли на пламенном фотомет ре ПАЖ-3 с использованием смеси ацетилен воздух.

Статистическая обработка и графическое оформление полученных результатов проведе ны с применением стандартного пакета Grapher (версия 1.25). Результаты представлены в виде x S x. Значимость различий оценивали при по мощи параметрического t-критерия Стьюдента. О нормальности распределения судили по сопо- Хамса Тюлька ставлению среднеарифметической величины и моды. Рис. 1. Плотность капиллярной сети в скелетных мышцах хамсы и тюльки при 15 и 5 оС Результаты и обсуждение Известно, что реакции перераспределения крови принимают достаточно активное участие в Как показали результаты наблюдений, плот адаптации организма рыб к условиям среды.

ность капиллярной сети в мышечной ткани хам Наиболее выраженное действие оказывает внеш сы и тюльки при 15 °С была близкой (рис. 1). В няя гипоксия. В большинстве случаев она вызы красных мышцах она составляла соответственно 448,1+6,5 и 421,3+10,0 единиц мм–2, а в белых вает депрессорный эффект у гладкомышечной 65,2+3,5 и 61,1+2,6 единиц мм–2. Понижение стенки сосудов многих органов (Richards et al., 1997;

Olson et al., 2000;

Dombkowski et al., 2006), температуры воды в диапазоне 5–15 °С вызыва в том числе и сосудов скелетных мышц (Schwerte ло сокращение числа функционирующих капил et al., 2003). Это приводит к увеличению числа ляров в красных мышцах хамсы на 29,7% функционирующих капиллярных единиц.

(p0,001), а в белых на 39,3% (p0,001). У тюль Для проверки функциональной полноценно ки изменения были менее выражены. Плотность сти сосудистой сети хамсы и тюльки в условиях капиллярной сети в красных мышцах при 5 °С гипотермии был выполнен дополнительный экс была на 17,8% (p0,001), а в белых на 20,3% перимент. Особей обоих видов помещали в ги (p0,01) ниже, чем при 15 °С.

Следует отметить, что при 5 оС особи тюльки поксические условия: в воду с концентрацией кислорода 2,6–2,7 мг л–1, что соответствует 30% активно перемещались в аквариуме. Подвиж насыщения от нормального. Экспозиция соста- долюбивой тюльки при 5 °С реакция была вы вила 2 часа. ражена. Гипоксия вызывала увеличения числа При 15 °С гипоксия вызывала рост числа капилляров на 46–51% (p0,001).

функционирующих капилляров в красных и Анализ причин негативного эффекта гипотер белых мышцах хамсы на 34–42% (p0,001) мии на сосудистую систему скелетных мышц теп (рис. 2). В то же время, аналогичное воздейст- лолюбивой хамсы позволил выявить значительный вие при 5 оС не оказывало заметного влияния рост содержания Ca2+ в мышечной ткани у данного вида (рис. 3). Так, при 15 °С содержание Ca2+ в на плотность капиллярной сети. В сравнении с контрольной группой различия не были стати- мышцах у обоих рыб было близким – 2,5–2,9 мэкв кг–1. При 5 оС оно повышалось, но если у тюльки стически значимы. Утрата чувствительности к гипоксии при 5 °С, по-видимому, отражает не- рост составил только 23,6–32,2% (p0,001), то у хамсы содержание Ca2+ повышалось в 2,1–2,2 раза гативное влияние гипотермии на сосудистую (p0,001) и достигало 5,8–5,9 мэкв кг–1.

стенку у данного вида. В тоже время, у холо Хамса (15oC) Хамса (5oC) Тюлька (5oC) 800 800 Число капилляров, ед. мм- Число капилляров, ед. мм- Число капилляров, ед. мм- Нормоксия 600 600 Гипоксия 400 400 200 200 0 0 Кр. м. Б. м. Кр. м. Б. м. Кр. м. Б. м.

Рис. 2. Влияние внешней гипоксии на плотность капиллярной сети в скелетных мышцах хамсы и тюльки при различных температурах воды (Кр. м. – красные мышцы;

Б. м. – белые мышцы) Красные мышцы 10 Содержание Са2+, мэкв кг- Содержание Са2+. мэкв кг- Белые мышцы 15oC 5o C 8 6 4 2 0 Хамса Тюлька Хамса Тюлька Рис. 3. Содержание Са2+ в скелетных мышцах хамсы и тюльки при 15 и 5 °С Известно, что у клеток чувствительных к гипо- вазодилататорные реакции их на тестовые нагруз термии в области низких температур происходит ки. Такой механизм развития тканевой гипоксии нарушение мембранных функций, приводящее к на основе уменьшения плотности капиллярной се диссипации ионных градиентов, что сопровожда- ти мышц при низких температурах у рыб вполне ется входом Ca2+ в клетки (Hochachka, 1986). По- реален, если учесть, что многие из них являются ступление внеклеточного Ca2+ в гладкомышечные типично теплолюбивыми видами. Не следует иск лючать из внимания и факт высокой Ca2+-связыва клетки активирует базальный тонус сосудов (Шу ба, Кочемасова, 1988). Это исключает активные ющей способности митохондрий рыб в сравнении с теплокровными животными (Романенко и др., Таким образом, в сравнении с холодолюби 1980). При этом Ca2+, подавляя активность сукци- вой тюлькой капиллярная сеть скелетных мышц теплолюбивой хамсы в условиях гипотермии ( натдегидрогеназы и цитохромоксидазы, разобща о ет дыхание и окислительное фосфорилирование С) утрачивает способность реагировать на тес (Арсан, 1986), что может существенно снижать товые нагрузки (внешняя гипоксия). Число энергетический статус клетки. Следует отметить, функционирующих капилляров не изменяется в что вазоконстрикторный эффект Ca2+ ранее был условиях внешнего дефицита кислорода. Это выявлен и в условиях гипоксии у циклостомат связано со значительным повышением концент рации Ca2+ в мышечной ткани.

(Olson et al., 2001;

Russell et al., 2001).

Литература Арсан О. М. Роль температуры водной среды в exposure // Proteomics. – 2005. – Vol. 5, N 5. – P. 1362– регуляции процессов гликолиза и трикарбонового 1371.

цикла в организме рыб // Гидробиол. ж. – 1986. – Dombkowski R.A., Doellman M.M., Head S.K., Т. 22, N 3. – С. 57–62. Olson K.R. Hydrogen sulfide mediates hypoxia-induced Арсан О. М. Участие Ca2+ в регуляции процессов relaxation of trout urinary bladder smooth muscle // J.

гликолиза и трикарбонового цикла в тканях карпа Exp. Biol. – 2006. – Vol. 209, Pt 16. – P. 3234–3240.

при различном температурном режиме водной среды Heise K., Puntarulo S., Nikinmaa M. et al. Oxidative // Гидробиол. ж. – 1986. – Т. 22, N 5. – С. 71–74. stress and HIF-1 DNA binding during stressful cold Гулевский А. К., Релина Л. И., Жегунова Е. Г. и exposure and recovery in the North Sea eelpout (Zoarces др. Роль гликолиза при холодовой адаптации карася viviparus) // Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr.

серебряного Carassius auratus gibelio // Проблемы Physiol. – 2006. – Vol. 143, N 4. – P. 494–503.

криобиологии. – 2007. – Т. 17, № 1. – С. 64–70. Hochachka P. Defence strategies against hypoxia and Киселева А. Ф., Житников А. Я., Кейсевич Л. В. и hypothermia // Science. – 1986. – Vol. 231. – P. 324–241.

др. Морфофункциональные методы исследования в Ju Z., Wells M.C., Heater S.J., Walter R.B. Multiple норме и при патологии. – Киев: Здоров’я, 1983. – 168 с. tissue gene expression analyses in Japanese medaka Куликова Н. И., Шекк П. В., Руденко В. И. Об от- (Oryzias latipes) exposed to hypoxia // Comp. Biochem.

ношении молоди черноморских кефалей к низкой тем- Physiol. C. – 2007. – Vol. 145, N 1. – P. 134–144.

пературе // Вопр. ихтиол. – 1986. – Т. 26, Вып. 1. – Olson K.R., Forster M.E., Bushnell P.G., Duff С. 119–128. D.W. Spontaneous contractions in elasmobranch Романенко В. Д., Евтушенко Н. Ю., Коцарь Н. И. vessels in vitro // J. Exp. Zool. – 2000. – Vol. 286, Метаболизм углекислоты у рыб. – Киев: Наук. дум- N 6. – P. 606–614.

ка, 1980. – 180 с. Olson K.R., Russell M.J., Forster M.E. Hypoxic Солдатов А. А. Физиологические аспекты дейст- vasoconstriction of cyclostome systemic vessels: the вия уретанового наркоза на организм морских рыб // antecedent of hypoxic pulmonary vasoconstriction? // Гидробиол. журн. – 2003. – Т. 39, N 1. – С. 51–63. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2001. – Солдатов А. А., Парфенова И. А. Напряжение ки- Vol. 280, N 1. – P. R198-R206.

Richards G.P., Liang Y.M., Chao J., Chao L.

слорода в крови, скелетных мышцах и особенности Purification, characterization and activation of fish тканевого метаболизма кефали-сингиля в условиях muscle prokallikrein // Comp. Biochem. Physiol. – экспериментальной гипотермии // Проблемы криоби ологии. – 2009. – Т. 19, № 3. – С. 290–300. 1997 – Vol. 118C, N 1. – P. 39–48.

Шекк П. В., Куликова Н. И., Руденко В. И. Воз- Russell M.J., Pelaez N.J., Packer C.S., Forster M.E., растные изменения реакции черноморского сингиля Olson K.R. Intracellular and extracellular calcium Liza aurata на низкую температуру // Вопр. ихтиол. – utilization during hypoxic vasoconstriction of 1990. – Т. 30, Вып. 1. – С. 94–106. cyclostome aortas // Am. J. Physiol. Regul. Integr.

Шошенко К. А., Баранов В. И., Брод В. И., Вязо- Comp. Physiol. – 2001. – Vol. 281, N 5. – P. R1506 вой В. В., Голубь А. С., Иванова С. Ф., Нешумова R1513.

Т. В. Органное кровоснабжение и особенности кис- Schwerte T., Uberbacher D., Bernd P. Non-invasive лородного транспорта в мышцах // Исслед. энергети- imaging of blood cell concentration and blood ки движения рыб. – Новосибирск: Наука, 1984. – distribution in zebrafish Danio rerio incubated in С. 78–115. hypoxic condition in vivo // J. Exp. Biol. – 2003. – Шуба М. Ф., Кочемасова Н. Г. Физиология сосуди- Vol. 206. – P. 1299–1307.

стых гладких мышц. – Киев: Наукова думка, 1988. – Soitamo A.J., Raabergh C.M.I., Gassmann M. et al.

252 с. Characterization of a Hypoxia-inducible Factor (HIF-1) Bosworth C.A., Chou C.W., Cole R.B., Rees B.B. from Rainbow Trout: Accumulation of protein occurs at Protein expression patterns in zebrafish skeletal muscle: normal venous oxygen tension // J. Biol. Chem. – 2001. – initial characterization and the effects of hypoxic Vol. 276, N 23. – P. 19699–19705.

EXPERIMENTAL HYPOTHERMIA INFLUENCE ON THE CAPILLARY NETWORK STATE OF MARINE FISHES SKELETAL MUSCLES A.A.Soldatov Institute of Biology of the Southern Seas of Ukrainian National Academy of Science, Sevastopol e-mail: alekssoldatov@yandex.ru Influence of low temperatures on a capillary Exposition – 15 days. It was shown, that the capillary network state in skeletal muscles heat- and cold-loving network of skeletal muscles heat-loving En.

species of marine fishes: Engraulis encrasicolus encrasicolus loses ability to react to test loadings (Linnaeus, 1758) and Clupeonella cultriventris (external hypoxia) at 5 °С in comparison with cold (Nordmann, 1840) accordingly were investigated in loving Cl.cultriventris. The number of functioning experimental conditions. Control group of fishes capillaries does not change in conditions of oxygen contained at 15±1 °С. During experiment temperature external deficiency. It is connected to substantial decreased with a rate 0,2 °С h–1 from 15 up to 5 °С. increase of Ca2+ concentration in a muscle tissue.

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ВОД ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА НА СОСТАВ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ПЕПТИДОВ МУСКУЛАТУРЫ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ РЫБ И. В. Суховская, Е. В. Борвинская, Л. П. Смирнов Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия, e-mail: levps@rambler.ru но, так как для них установлен полифункцио Введение нальный статус (Жуков, 1989).

В последние десятилетия во многих странах уделяется большое внимание фундаментальным Материалы и методы исследования и прикладным исследованиям влияния факторов Методом жидкостной хроматографии низко загрязнения окружающей среды на организм че го давления на носителе Toyopearl 40S были ловека и животных (под ред. Ивановой, 1983).

проведены исследования качественных и коли Антропогенное воздействие на экосистемы, в том числе и на водные, постоянно усиливается, чественных вариаций фракционного состава ни зкомолекулярных пептидов (с молекулярной что вызывает необходимость изучения ответных массой менее 10 кДа) мускулатуры плотвы реакций их обитателей и определение допусти Rutilus rutilus L. и щуки Esox lucius L., вылов мых пределов этих воздействий (Папина, 2001).

ленных в озере Каскесозеро и хвостохранилище Очень часто токсикантами являются тяжелые металлы (ТМ), такие как: ртуть, кадмий, свинец, Костомукшского ГОКа.

Озеро Каскесозеро – небольшое, достаточно стронций, никель, алюминий и другие. Загряз глубоководное (до 35 м) олиготрофное озеро с нение водоемов тяжелыми металлами – один из площадью около 6 км2. рН поверхностных вод самых распространенных видов техногенного этого водоема по нашим измерениям составляет прессинга (Папина, 2001). Эта проблема особен 5,5–6,5. Активная хозяйственная деятельность но актуальна для рыб, поскольку они, во-пер вых, чаще всего не могут покинуть зону загряз- на побережье отсутствует. Кроме плотвы и щу ки в этом озере обитают окунь и налим, интро нения из-за ограничений, определяемых разме дуцированы и успешно прижились сиг и рипус рами водоема, и, во-вторых, подвергаются воз (Coregonus albula L.). Озеро Каскесозеро в на действию тяжелых металлов не только через пи ших исследованиях условно принято за «конт щеварительную и дыхательную системы, но и через кожные покровы. рольный» водоем.

Функционирование горнорудного производ Патологические изменения, возникающие на ства в г. Костомукше связано с воздействием на уровне макромолекул и клеточных структур в окружающую среду и прежде всего на водные результате взаимодействия с тяжелыми метал экосистемы. Источником загрязнения в районе лами, могут передаваться по цепочке до самых промузла являются, главным образом, техноген «высоких» уровней организации живого: попу ные воды системы оборотного водоснабжения.

ляций и целых биогеоценозов, поэтому возника Для захоронения «хвостов» и оборотного водо ет потребность в понимании биохимических ме снабжения комбината на базе близлежащего ханизмов защиты против повреждающих аген озера было создано хвостохранилище, которое тов на разных ступенях метаболизма (Лав, более чем за 15 лет эксплуатации комбината 1976).

превратилось в водохранилище объемом В этом аспекте изучение участия низкомоле млн м3 и площадью 34 км2 (Пальшин и др., кулярных соединений пептидной природы в 1994). Главной особенностью ионного состава процессах детоксикации ТМ очень перспектив дит к заметному защелачиванию воды (по на вод хвостохранилища следует считать аномаль шим измерениям рН поверхностных вод колеб но высокое содержание калия (113,4–233, лется в пределах 8–8,5). В настоящее время их мг/мл – превышение фоновой концентрации в тиофауна представлена в основном плотвой 40 раз), которое мало менялось с течением вре (Rutilus rutilus L.), щукой (Esox lucius L.) и сигом мени. Кроме калия в воде хвостохранилища (Coregonus lavaretus L.).

превышены предельно допустимые концентра ции (ПДК) для рыбохозяйственных водоемов по сульфатам, литию и марганцу. Необычной явля- Результаты исследования ется величина отношения эквивалентных кон центраций К:Na, равная 5,62 в 1998 г., а также В составе низкомолекулярных пептидов, экс преобладание группы щелочных металлов над трагированных из мышц плотвы, выявлено 5 ос щелочноземельными (2,3:1) (Состояние водных новных фракций, которые можно разделить на объектов Республики Карелия, 2007), что приво- 10 подфракций (рис. 1).

5 4, 3, 2, 1, 0, 8, 7, 6, 6, 5, 4, 4, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, Рис. 1. Хроматограмма низкомолекулярных пептидов мышц плотвы 1 – из Каскесозера;

2 – из хвостохранилища Костомукшского ГОКа;

по оси ординат – оптическая плотность при 210 нм;

по оси абсцисс – молекулярные массы фракций, кДа уровень пептидов был выше, чем у рыб из В таблице 1 приведены результаты количе загрязненного. Во фракциях с Мм 3,3±0,2 и ственного анализа состава низкомолекулярных 1,7±0,1 кДа уровень различий был очень высо пептидов. Показаны существенные различия между рыбами, отловленными в Каскесозере и ким (20–100 раз). А во фракциях с Мм 4,2 и в так называемом «хвостохранилище» Косто- 2,1 кДа концентрация пептидов у особей из мукшского ГОКа. В мышцах плотвы из конт- хвостохранилища была в 5–7 раз выше, чем у рольного водоема в большинстве фракций таковых из Каскесозера.

Таблица 1. Концентрация белка (мкг/мл) во фракциях пептидов мускулатуры плотвы, выловленной из Каскесозера (1) и хвостохранилища Костомукшского ГОКа (2)* Номера фракций 1 2 3 4 Водоем Молекулярные массы, кДа 4,5±0,3 3,3±0,2 1,7±0, 5 2, 4,8 4,6 4,4 4,2 3,5 3,3 3,1 1,8 1,7 1, 1 63,1 198,0 95,7 79,4 6,3 55,0 77,6 20,0 1,9 56,2 89,3 100, 2 47,7 219,0 77,6 14,6 31,6 1,1 1,1 1,1 13,2 1,1 1,1 1, * Ошибка среднего (m) для фракций с высоким содержанием пептидов не превышала ±5–10% среднего (M), для минор ных фракций достигала ±50%.

Анализ оптической плотности низкомолеку- дованных водоемов практически по всем выде лярных фракций, экстрагированных из мышц ленным пептидным фракциям. Исключение со плотвы, на длине волны 250 нм, характерной ставила фракция с Мм 3,7 кДа, которая у рыб из для меркаптидных связей, показал очень низ- контрольного водоема визуально четко не выра кую оптическую активность пептидов на этой жена, но тем не менее количественно определя длине волны у рыб из хвостохранилища по лась (табл. 2).

сравнению с рыбами из контрольного водоема, Как показал сравнительный анализ концен что хорошо видно на рис. 2. Кратность различий трации НМ пептидов во фракциях, у щук из между вариантами эксперимента по разным контрольного водоема концентрация пептидов фракциям составляла 1,4 – 22 раза. в мышцах в низкомолекулярной части спектра Полученные результаты свидетельствуют о была выше, чем у таковых из загрязненного неблагоприятном воздействии на белковый ме- водоема в 2,2–5,2 раза (фракции с Мм 4,4;

4,2;

таболизм плотвы комплекса химических компо- 2,2 и 2,1 кДа). В высокомолекулярной части нентов, входящих в состав техногенных вод, ко- спектра (фракции с Мм 4,8–5,7 кДа) у щук из торые Костомукшский ГОК, накапливает в хво- Каскесозера выявлено в 1,1–3,6 раза меньше стохранилище. пептидов, чем у таковых из хвостохранилища.

На рисунке 3 представлены хроматограммы Наиболее сильные отличия выявлены во фрак фракционного состава низкомолекулярных пеп- ции с Мм 3,7 кДа (рис. 3). У рыб из загрязнен тидов мускулатуры щук, выловленных из раз- ного водоема концентрация пептидов в этой ных водоемов. Выявлено качественное сходство фракции была в 79 раз выше, чем у особей из хроматограмм мышечной ткани щук их иссле- чистого.

1 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 4,2 3,9 3,8 3,7 2,1 2 1,9 1, Рис. 2. Оптическая активность при 250 нм во фракциях экстракта низкомолекулярных пептидов из мышц плотвы 1 – из Каскесозера;

2 – из хвостохранилища Костомукшского ГОК;

по оси ординат – оптическая плотность при 250 нм;

по оси абсцисс – молекулярные массы фракций, кДа Таблица 2. Концентрация белка (мкг/мл) во фракциях пептидов мускулатуры щуки, выловленной из Каскесозера (1) и хвостохранилища Костомукшского ГОКа (2)* Молекулярные массы, кДа Водоем 4,5±0, 5,7 5,3 5 3,7 2,2 2, 4,8 4,6 4,4 4, 1 10,7 174,2 109,7 418,9 400,0 89,1 20,0 1,1 66,1 38, 2 38,0 227,6 204,7 448,8 409,3 31,6 4,0 87,1 12,6 17, * Ошибка среднего (m) для фракций с высоким содержанием пептидов не превышала ±5–10% среднего (M), для минор ных фракций достигала ±50%.

4, 3, 2, 1, 0, 8,4 7,2 6,2 5,3 4,6 3,9 3,5 3 2,5 2, Рис. 3. Хроматограмма низкомолекулярных пептидов мышц щуки 1 – из оз. Каскесозера;

2 – из хвостохранилища Костомукшского ГОКа;

по оси ординат – оптическая плотность при нм;

по оси абсцисс – молекулярные массы фракций, кДа соответствия роста оптической активности при Количественный анализ компонентов пептид 250 нм и доли сульфгидрильных групп, об адек ного пула мускулатуры щук при 250 нм показал, что в мышцах рыб из хвостохранилища, во всех ватной биохимической ответной реакции орга фракциях уровень оптически активных на этой низма щук на уровне НМ пептидов мускулатуры длине волны соединений был в 1,6–6 раз выше, на экологически неблагоприятный гидрохимиче чем у особей из Каскесозера (рис. 4). Эти данные, ский состав водной среды, сложившийся в хво по нашему мнению, если принять вероятность стохранилище Костомукшского ГОКа.

1 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 5 4,6 2,8 2 1, Рис. 4. Оптическая активность при 250 нм во фракциях экстракта низкомолекулярных пептидов из мышц щуки 1 – из Каскесозера;

2 – из хвостохранилища Костомукшского ГОКа;

по оси ординат – оптическая плотность при 250 нм;

по оси абсцисс – молекулярные массы фракций, кДа.

хвостохранилища во всех выявленных фракциях Заключение была выше, чем у щук из чистого водоема. Суть этого феномена не вполне понятна и, возможно, Выяснение биохимических механизмов раз кроется в различной экологии этих видов.

вития адаптивных реакций у животных является Существует гипотеза (Карелин, 2003) о том, важным аспектом решения одной из фундамен что пептидный пул организма является носите тальных проблем биологии – взаимодействия лем информации о биохимическом статусе тка организма и среды. Результаты таких исследова ни. Поэтому расширение знаний о роли низко ний могут иметь несомненное значение для вы молекулярных пептидов может иметь важное яснения как специфических, так и общих меха низмов развития адаптационного процесса. значение для оценки состояния организмов и Следует отметить разный характер ответной ре- решения проблем биоиндикации природных акции плотвы и щуки, выловленной в хвостохра- сред. Количественные соотношения компонен тов пептидных спектров могут быть использова нилище Костомукшского ГОКа, на тип загрязне ны в качестве одного из биохимических тестов ния, существующий в данном водоеме. У плотвы при определении степени антропогенной нагру из хвостохранилища практически во всех фракци зки на живые организмы.

ях пептидов, выделенных из мускулатуры, проис ходило снижение как общей доли пептидов, опре Работа выполнена при поддержке гранта деляемых по оптической плотности при 207 нм, Президента РФ «Ведущие научные школы Рос так и компонентов, оптически активных при сийской Федерации» НШ 3731.2010.4;

програм нм, по сравнению с таковыми рыб из Каскесозера.

У щук из этого водоема снижение доли общих пе- мы ОБН РАН «Биологические ресурсы России:

птидов наблюдали только в четырех фракциях из оценка состояния и фундаментальные основы десяти, а в остальных доля пептидов в мышечном мониторинга» на 2009–2011 гг.;

программы фун экстракте была выше, чем у особей из Каскесозе- даментальных исследований Президиума РАН ра. Оптическая активность при 250 нм у рыб из «Биологическое разнообразие» на 2009–2011 гг.

Литература Жуков П. И. Справочник по экологии пресновод- следование и охрана водных ресурсов бассейна Бело ных рыб. Минск: Наука и техника. 1989. 310 с. го моря (в границах Карелии). Петрозаводск. 1994.

Карелин А. А. Тканеспецифические пептидные С. 140–161.

пулы как элемент информационной системы орга- Папина Т. С. Транспорт и особенности распреде низма // Российский симпозиум по химии и биологии ления тяжелых металлов в речных системах. Новоси пептидов. М. 2003. С. 19. бирск: Наука. 2001. Серия «Экология». Вып. 62. 58 с.

Пептиды // Под. ред. Ивановой В. Т. М.: 1983.

Лав Р. М. Химическая биология рыб: Мир. 1976.

438 с.

349 с.

Состояние водных объектов Республики Карелия.

Пальшин Н. И., Сало Ю. А., Кухарев В. И. Влия ние Костомукшского ГОКа на экосистему р. Кенти. По результатам мониторинга 1998–2006 гг. // Петроза Гидрологические и гидрохимические аспекты // Ис- водск: Карельский научный центр РАН. 2007. 210 с.

THE EFFECT OF INDUSTRIAL WATERS OF MINING FACTORY ON LOW MOLECULAR WEIGHT PEPTIDE’S COMPOSITION OF SOME SPECIES OF FISHES I.V. Sukhovskaya, E.V. Borvinskaya, L.P. Smirnov Institute of biology, Karelian Research Centre of RAS, Petrozavodsk, Russia, e-mail: levps@rambler.ru mining plant and clear lake) was investigated.

By method of low pressure liquid Quantitative change in composition of components chromatography on Toyopearl TSK HW-40S the enriched with sulf-hydryl groups was revealed.

qualitative and quantitative composition of low Received data show that pike protein metabolism in molecular weight peptides (10 kDa and lower) of condition of sharp shift of Na+:K+ balance to K+ pike and roach muscles from reservoirs with different ecological conditions (industrial water of violate in essentially lower degree than in roach.

ВЛИЯНИЕ ДИМОКСИСТРОБИНА НА МОРФО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ DAPHNIA MAGNA STRAUS И ACIPENCER RUTHINUS L.

Е. А. Фёдорова, Н. И. Щербакова Азовский НИИ Рыбного Хозяйства (ФГУП «АзНИИРХ»), г. Ростов-на-Дону, Россия, e-mail: elena_viva@mail.ru Токсические элементы и вещества – самый фунгицидов на водные биоценозы не установ опасный вид загрязнения окружающей среды с лена, так же не исследованы механизмы дейст еще до конца не исследованными отдаленными вия стробилуринов для гидробионтов.

последствиями для живых систем (Моисеенко, Целью исследования являлось изучения 2008). Пестициды, в этом отношении занимают влияния стробилуринового фунгицида – Ди особое место. Их опасность для водоемов обу- моксистробина на выживаемость и морфомет словлена двумя обстоятельствами – высокой рические показатели планктонных ракообраз биологической активностью и сознательным, ных – Daphnia magna Straus и предличинок обусловленным технологией применения, рас- осетровых рыб – Acipenser ruthenus L.

сеиванием их в окружающей среде. В послед- Морфометрические показатели (линейный ние годы отмечена тенденция увеличения ис- рост и вес) дафний исследовались в течение пользования высокоактивных пестицидов с ни- 10 суток, у предличинок бестера в течение зкими нормами расхода (Ильинская и др., суток. Диапазон концентраций для дафний 2001). К числу таких пестицидов относят стро- 0,0001–0,05 мг/л., для предличинок бестера билуриновые фунгициды, которые стали ис- 0,0001–0,001 мг/л.

пользоваться в мировой сельскохозяйственной Первым этапом исследований проводилась практике с 1999 года (Рубчиц, 2005). Они пред- оценка выживаемости гидробионтов в токси ставляют собой препараты с широким спект- ческих средах Димоксистробина. На основе ром защитного и лечебно-профилактического выживаемости тест-объектов в острых опытах рассчитаны токсикометрические параметры, действия для сельскохозяйственных культур.

Однако степень токсического воздействия этих представленные в таблице Таблица 1. Основные токсикометрические параметры Димоксистробина для гидробионтов в острых опытах (мг/л) Гидробионт Экспозиция опыта Димоксистробин ЛК0 = 0, ЛК16 = 0, Дафнии (Daphnia magna Straus) 96 ч ЛК50 = 0, ЛК0 = 0, ЛК16 = 0, Предличинки бестера (Acipenser ruthenus L) 48 ч ЛК50 = 0, Расчет среднелетальных концентраций позво- на характеризовалась признаками нервно-пара лил определить, что Димоксистробин относится к литического характера. С первых часов инток группе особо токсичных пестицидов для дафний и сикации у предличинок бестера нарушалась предличинок бестера (ЛК50 0,5 мг/л). Большей двигательная активность, они залегали на дно экспериментальных сосудов, совершая судоро чувствительностью к действию Димоксистробина жные движения. Длительные спазмы приводили отличались планктонные ракообразные.

со временем к искривлению туловища рыб. С Клиническая картина первичного отравления предличинок бестера при действии стробилури- увеличением концентраций и длительности воз действия у предличинок развивалась полная по теря двигательной активности, снижение реак ции на механическое раздражение (укол иглой).

Указанные симптомы отравления в 6-ти суточ ном эксперименте сопровождались развитием водянки желточного мешка и кровоизлияниями в области сердца. Вышеописанные признаки ин токсикации отмечались в концентрациях Димок систробина от 0,01 и более в остром экспери менте.

Поведение дафний в концентрации, на вызы- Рис. 2. Масса Daphnia magna при экспозиции вающей гибели рачков, ни чем не отличалось от в растворах Димоксистробина различной концен поведения таковых в контроле. Уже в следую- трации щей концентрации 0,005 мг/л движения дафний были резки и беспорядочные. В максимальной Анализ морфометрических показателей концентрации 1,0 мг/л дафнии опускались на подопытных предличинок бестера показал, дно сосуда и погибали к концу эксперимента. что Димоксистробин в концентрациях 0, Вторым этапом работы было исследование и 0,001 мг/л, вызывал снижение темпа весово воздействие Димоксистробина на темп роста и го роста, при этом линейный рост достоверно массу тела гидробионтов. Были определены по- не изменялся. В концентрации 0,0001 мг/л по роговые и недействующие концентрации токси- всем изученным показателям у предличинок кантов для каждого из тест-объектов: бестера отклонения от нормы не отмечалось.

Рост рачков зависит от характера пластичес- (Рис. 3, 4).

кого обмена, который складывается из прироста массы тела (соматический рост), периодически сбрасываемого вещества экспериментов (экзу виальный рост) и продуцирования половых про дуктов (генеративный рост) (Хмелева, 1988).

Линейные размеры тела рачков достоверно на чали снижаться, начиная с концентрации 0, мг/л в 1,3 раза. В следующих концентрациях 0,005 мг/л, 0,01 мг/л и 0,05 мг/л отмечено дозо зависимое снижение темпов роста рачков про тив контроля в 1,4–1,5 раза. (Рис. 1). Масса кла доцер в растворах Димоксистробина была на Рис. 3. Линейные размера Acipenser ruthenus L при уровне контроля в концентрациях 0,0001 мг/л и экспозиции в растворах Димоксистробина разли 0,0005 мг/л. В более высоких концентрациях от- чной концентрации мечалось все более возрастающее отставания от нормы: в концентрациях 0,001–0,05 мг/л на 53– 61%. (Рис. 2).

Рис. 4. Масса Acipenser ruthenus L при экспозиции в растворах Димоксистробина различной концен трации Рис. 1. Линейные размера Daphnia magna при экс В результате статистической обработки дан позиции в растворах Димоксистробина различ ных установлены недействующие (NOEC) и по ной концентрации роговые (LOEC) концентрации Димоксистроби- чинки бестера по изученным показателям (таб на для ветвистоусых ракообразных и предли- лица 2).

Таблица 2. Недействующие (NOEC) и пороговые (LOEC)концентрации Димоксистробина для дафний и предличинок бестера (мг/л) Параметры исследования Дафнии Предличинки бестера NOEC LOEC NOEC LOEC Линейный рост, мм 0,0005 0,001 0,001 0, Масса, мг 0,0005 0,001 0,0001 0, та рачков. Для предличинок осетровых порого В результате проведенных исследований ус вой концентрацией являлась 0,0001 мг/л., в ко тановлено, что Димоксистробин оказался высо торой происходило угнетение весового роста.

котоксичным для Daphnia magna Straus и Acipenser ruthenus L. Порог чувствительности Таким образом, фунгицид Димоксистробин в дафний к Димоксистробину составил величину низких концентрациях вызывал нарушения пла 0,0005 мг/л – начиная с этой концентрации, про- стического обмена приводящий к снижению исходило подавление линейного и весового рос- темпов линейного и роста и веса гидробионтов.

Литература Ильницкая А. В., Липкина Л. В., Березняк И. В., влияние на водные организмы и экосистемы», Борок Федерова С. Г. // Материалы IX Всероссийского съе- 11–16 ноября 2008 г., Ярославль: ООО «Ярославский зда гигиенистов и санитарных врачей. – М., 2001. двор», 2008. С. 127– 135.

Т. 2. – С. 91–94. Рубчиц О. В. Компания БАСФ, политика успеха Моисеенко Т. И. Водная токсикология в теории и // Сельскохозяйственные вести – 2005. № 4 – htm.

в практике // Материалы ІІІ Всероссийской Конфе- Хмелева Закономерности размножения ракооб ренции по водной токсикологии «Антропогенное разных. – Минск: наука и техника, 1988. – С. 204.

AQUATIC TOXICITY OF DIMOXISTROBIN TO DAPHNIA MAGNA STRAUS AND ACIPENCER RUTHENUS L.

E.A. Fedorova, N.I. Shcherbakova Azov Fisheries Research Institute, (FGUP AzNIIRKH), Rostov-on-Don, Russia, e-mail: elena_viva@mail.ru observed a dose-dependant decrease in the size and We have studied the effect of the stobilurin weight of crustaceans. The threshold concentration fungicide Dimoxistrobin on survival and for sturgeon prelarvae amounted to 0,0001 mg/l, morphometric parameters of the crustaceans with their weight slowing down but no effects on (Daphnia magna Straus) and sturgeon prelarvae their size. Low concentrations of Dimoxistrobin are (Acipenser ruthenus L). The threshold of daphnia found to affect metabolism, which causes a sensitivity to Dimoxistrobin is shown to be 0, decrease in the weight and size of hydrobionts.

mg/l. Beginning from this consentration we ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ ГЕПАТОПАНКРЕАСА ASTERIAS RUBENS L.

КАНДАЛАКШСКОГО ЗАЛИВА БЕЛОГО МОРЯ Н. Н. Фокина1, Н. В. Лесонен2, Т. Р. Руоколайнен1, З. А. Нефедова1, О. В. Фомина2, Г. А. Шкляревич2, Н. Н. Немова Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия, e-mail: fokinann@gmail.com ГОУ ВПО Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск, Россия действие внешних факторов, в организме изме Введение няется метаболизм липидов, что может отра Исследования беспозвоночных в Кандалакш- зиться на его липидном составе (Крепс, 1981).

ском заливе Белого моря вызывают значитель- В настоящей работе исследован липидный ный интерес. Морские организмы на различных состав тканей гепатопанкреаса Asterias rubens уровнях организации подвергаются комплекс- L., обитающих на литорали и верхнем горизонте ному воздействию факторов окружающей сре- сублиторали некоторых биотопов Кандалакш ды. Акватория Кандалакшского залива подвер- ского залива Белого моря, различных по гидро жена влиянию ряда антропогенных факторов логическим условиям, температурно-солевому (тяжелые металлы, нефтяное загрязнение, быто- режиму и антропогенной нагрузке.

вые стоки, промышленные отходы), более того, отдельные участки залива значительно отлича- Материал и методы ются между собой гидрологическими условия Сбор морских звезд Asterias rubens L. осуще ми, а также температурно-солевым режимом ствлялся на участках литорали и верхней субли (Шкляревич, 1999).

торали различных биотопов охраняемой терри Asterias rubens L. является типичным стено галинным бентосным животным, который не пе- тории ФГУ «ГПЗ «Кандалакшский» во время отлива. Максимальный диаметр исследуемых реносит значительного опреснения морской во животных составлял от 67,0 до 199,4 мм, а ради ды. Необходимо отметить, что морская звезда ус – от 32,0 до 99,1 мм. Экстракцию липидов из играет важную роль в трофической сети Белого гепатопанкреаса Asterias rubens L. проводили моря, являясь с одной стороны, хищником для смесью хлороформ/метанол (2:1, по объему) по двустворчатого моллюска Mytilus edulis L. а, с другой – одним из компонентов питания гаги методу Фолча (Folch et al., 1957). Состав общих липидов, отдельных фракций фосфолипидов и обыкновенной Somateria mollissima L. (Фомина, жирнокислотный спектр суммарных липидов 2010).

анализировали методами тонкослойной, высо Известно, что первичный ответ организма на коэффективной жидкостной и газожидкостной влияние загрязняющих веществ наблюдается на молекулярном, биохимическом и клеточном хроматографией (Сидоров и др., 1972;

Engelbrecht et al., 1974;

Цыганов, 1971;

Arduini уровнях, то есть наступает до появления физио et al., 1996). Достоверность различий состава об логических и морфологических нарушений щих липидов и отдельных жирных кислот в ге (Bertoli et al., 2001). Более того, изменения био патопанкреасе морских звезд, обитающих в раз химических показателей отражают состояние обмена веществ и зачастую свидетельствуют о ных биотопах Кандалакшского залива Белого моря, оценивали многофакторным дисперсион развитии компенсаторного ответа организма на ным анализом.

воздействие неблагоприятных факторов, в том Химический анализ морской воды из разных числе и загрязняющих веществ (Немова, Высоц участков акватории Кандалакшского залива Бе кая, 2004). При этом в ответ на стрессовое воз Кластерный анализ стандартизированных лого моря проводила Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному данных о температурно-солевом режиме иссле надзору, филиал федерального государственно- дуемых биотопов Кандалакшского залива Бело го учреждения «Центр лабораторного анализа и го моря, а также данных о содержании загрязня технических измерений по северо-западному ющих веществ в морской воде позволил выде федеральному округу» – «Центр лабораторного лить несколько групп (рис. 2).

анализа и технических измерений по Республи ке Карелия»

Результаты и обсуждение Проведено исследование состава общих ли пидов, отдельных фракций фосфолипидов и спектра жирных кислот суммарных липидов в тканях гепатопанкреаса морских звезд Asterias rubens L., обитающих в различных биотопах Кандалакшского залива Белого моря (рис. 1).

Исследуемые места обитания звезд отличаются между собой не только физико-географически ми характеристиками (Шкляревич, 1999), но и содержанием в морской воде различных загряз няющих веществ (в частности, нефтепродуктов и тяжелых металлов) (табл. 1). Рис. 1. Карто-схема района исследования Таблица 1. Содержание некоторых тяжелых металлов и нефтепродуктов в морской воде (мг/дм3), взятой в исследуемых биотопах Кандалакшского залива Белого моря Название биотопа Нефтепродукты Железо Медь Цинк Марганец Свинец Турий мыс 3,00 0,02 0,08 0,00 0,00 0, Порья губа 0,56 0,02 0,07 0,00 0,00 0, О. Ряшков 0,38 0,02 0,07 0,02 0,00 0, Воронья губа 0,14 0,02 0,06 0,03 0,00 0, О. Олений 0,06 0,02 0,04 0,01 0,00 0, ПДК для морских вод 0,05 0,05 0,01 0,05 0,05 0, Рис. 2. Дендрограмма различий между исследуемыми местами обитания Asterias rubens L.

в Кандалакшском заливе Белого моря rubens L, в зависимости от условий среды их В настоящей работе оценивали содержание обитания (рис. 4, рис. 5, табл. 2). Интересно от запасных (в частности, триацилглицеринов и эфиров холестерина) и структурных (а именно, метить, что статистический анализ стандартизи фосфолипидов и холестерина) липидных компо- рованных данных о содержании общих липидов нентов, а также жирных кислот суммарных ли- (структурных и запасных компонентов) морских пидов (% от суммы жирных кислот) и отдель- звезд из исследуемых мест обитаний в Канда ных фракций фосфолипидов (% сухой массы) в лакшском заливе Белого моря позволил объеди тканях гепатопанкреаса беломорских Asterias нить их в схожие кластеры (рис. 3).

Рис. 3. Дендрограмма различий в составе общих липидов Asterias rubens L., обитающих в исследуемых биотопах в Кандалакшском заливе Белого моря Рис. 4. Содержание структурных и запасных липидных компонентов (% сухой массы) в тканях гепато панкреаса Asterias rubens L., обитающих в различных биотопах Кандалакшского залива Белого моря Рис. 5. Содержание фосфатидилинозитола (% сухой массы) в тканях гепатопанкреаса Asterias rubens L., обитающих в различных биотопах Кандалакшского залива Белого моря Таблица 2. Жирнокислотный спектр общих липидов (% от суммы жирных кислот) в тканях гепатопанкреаса Asterias rubens L., обитающих в различных биотопах Кандалакшского залива Белого моря Название НЖК МНЖК n-3 ПНЖК n-6 ПНЖК n-9 ПНЖК НМРЖК ПНЖК биотопа Турий мыс 22,72 33,59 20,17 14,88 4,63 2,60 39, Порья губа 24,29 31,37 22,65 13,51 4,64 2,00 40, О. Ряшков 25,33 42,34 18,14 8,51 2,86 1,13 29, Воронья губа 17,30 33,08 27,78 14,35 3,69 1,52 45, О. Олений 22,15 38,63 21,69 11,73 3,36 1,27 36, Примечание к таблице 2: НЖК – насыщенные жирные кислоты;

МНЖК – мононенасыщенные жирные кислоты;

ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты;

НМРЖК – неметиленразделенные жирные кислоты.

Липидный состав морских звезд, обитающих новой кислоты, повышается при воздействии на в биотопах островов Ряшков и Олений, досто- водные организмы неблагоприятных факторов верно отличается от такового у Asterias rubens среды обитания (Тойвонен и др., 2001), в том L. из других исследуемых местообитаний в Кан- числе и пониженной солености (Фокина и др., далакшском заливе Белого моря, главным обра- 2010). Липидный состав Asterias rubens, обитаю зом за счет запасных липидных компонентов щих также в относительно спокойных гидроло (триацилглицеринов и эфиров холестерина) гических условиях в акватории Вороньей губы, (рис. 4). Более того, жирнокислотный состав об- отличается пониженными значениями запасных щих липидов морских звезд из данных остров- липидов и сравнительно высоким содержанием ных биотопов характеризуется повышенными структурных липидных компонентов и полиено концентрациями насыщенных и мононенасы- вых жирных кислот n-3 семейства. Схожий ко щенных жирных кислот (табл. 2), которые, как личественный состав общих липидов наблюда известно, являются основными компонентами ется у морских звезд, обитающих на литорали и триацилглицеринов (Brockerhoff et al., 1968;

верхней сублиторали Порьей губы и Турьего Brockerhoff, 1971;

Крепс, 1981). Отмеченные мыса. Биотопы Порьей губы и Турьего мыса особенности липидного состава Asterias rubens являются зонами большой прибойности с силь L. указывают на относительно благоприятные ными ветро-волновыми явлениями, в результате условия обитания звезд в данных биотопах. которых бентосное сообщество морских орга Острова Северного архипелага (в частности, низмов, обитающих на литорали и верхней суб о. Ряшков) характеризуются стабильными гид- литорали, претерпевает более резкие колебания рологическими условиями с низкой волновой гидрологических условий по сравнению с дру активностью, слабыми течениями и правильны- гими районами Кандалакшского залива Белого ми посуточными приливами и отливами (Шкля- моря (Шкляревич, 1999). Кроме того, химичес ревич, 1999). Кроме того, для литоральной зоны кий анализ морской воды из районов Порьей гу и участков верхней сублиторали островов Ряш- бы и Турьего мыса показал повышенное содер ков и Олений характерно обилие основного кор- жание в ней нефтепродуктов и ионов меди мового объекта морской звезды – мидии обык- (табл. 1). Липидный состав Asterias rubens L., новенной Mytilus edulis L. (Шкляревич, Фомина, обитающих в данных биотопах, отличается по 2008). Следовательно, высокие концентрации вышенными концентрациями структурных ли запасных липидов у Asterias rubens, обитающих пидов, а также полиненасыщенных жирных кис в данных биотопах, могут свидетельствовать о лот n-6 и n-9 рядов и жирных кислот с необыч благоприятных для них кормовых условиях ной структурой – неметиленразделенных (НМР) этих мест обитаний. В тоже время, акватория кислот. Отмеченные особенности липидного со острова Олений подвержена частым воздействи- става морских звезд, обитающих на литорали и ям пресной воды (вблизи острова располагается в верхней сублиторали Порьей губы и Турьего гидротехническое сооружение). Состав общих мыса, отражают воздействие широкого спектра липидов и жирных кислот Asterias rubens L., неблагоприятных факторов, характерных для обитающих на литорали о. Олений, отличается этих мест обитаний. Известно, что НМР жирные повышенным содержанием структурных липи- кислоты, благодаря особенностям своей хими ческой структуры, обеспечивают стабильность дов (главным образом, фосфолипидов) и n-6 по клеточных мембран при различных неблагопри лиеновых кислот. Показано, что концентрация ятных воздействиях (Жукова, 1992). В тоже вре жирных кислот n-6 ряда, в частности арахидо мя высокий уровень n-6 и n-9 ПНЖК в тканях низма к изменяющимся условиям среды обита гепатопанкреаса звезд также свидетельствует о ния (Bell et al., 1986;

Ткачук, 1998).

стрессовых условиях обитания Asterias rubens Таким образом, Asterias rubens L., обитаю (Тойвонен и др., 2001;

Saito, 2008;

Фокина и др., щие в разных биотопах Кандалакшского залива 2010). Обращает на себя внимание, повышенное Белого моря, отличаются содержанием общих содержание фосфатидилинозитола (ФИ) у мор- липидов, отдельных фракций фосфолипидов и ских звезд, обитающих на относительно неста- жирных кислот суммарных липидов, что свиде бильных участках литорали и верхней сублито- тельствуют о возможных эволюционных адап рали Вороньей губы, Турьего мыса и Порьей тивных механизмах на уровне липидного соста Губы. Эти данные согласуются с повышенными ва к столь широкому спектру факторов окружа концентрациями n-6 полиеновых кислот у ющей среды, характерному для исследуемых Asterias rubens из исследуемых биотопов. Изве- мест обитаний.


стно, что ФИ – это минорный компонент клето чных мембран, который играет важную роль в Работа выполнена при финансовой поддер обмене веществ. Кроме того, он служит источ- жке гранта РФФИ (08-04-01140а);

Программы ником n-6 ПНЖК, а именно арахидоновой кис- Президента РФ «Ведущие научные школы»

лоты, которая является метаболическим пред- (НШ-3731-2010.4);

Программы фундаменталь шественником для синтеза эйкозаноидов, актив- ных исследований Президиума РАН на 2009– но участвующих в адаптивных процессах орга- 2011 гг. «Биологическое разнообразие».

Литература Жукова Н. В. Неметиленразделенные жирные ки- Шкляревич Г. А., Фомина О. В. Характеристика слоты морских двустворчатых моллюсков: распреде- некоторых особенностей биологии морской звезды ление по тканям и классам липидов // Ж. эволюц. Asterias rubens L. на мелководьях Кандалакшского биохим. и физиол. 1992. Т. 28. № 4. С. 434–440. залива Белого моря // Труды Петрозаводского госу Крепс Е. М. Липиды клеточных мембран. Эволю- дарственного университета. Серия Биология. Петро ция липидов мозга. Адаптационная функция липи- заводск: Изд-во ПетрГУ. 2008. Вып. 2.: Вопросы по дов. Л. 1981. 339 с. пуляционной экологии. С. 248–256.

Arduini A., Peschechera A., Dottori S., Sciarroni Немова Н. Н., Высоцкая Р. У. Биохимическая ин дикация состояния рыб. М.: Наука. 2004. 215 с. A.F., Serafini F., Calvani M. High performance liquid Сидоров В. С., Лизенко Е. И., Болгова О. М., Не- chromatography of long-chain acylcarnitine and федова З. А. // Липиды рыб. 1. Метода анализа. Пет- phospholipids in fatty acid turnover studies // Journal of розаводск: КФАН СССР, 1972. С. 150–162. Lipid Research. 1996. VOL. 37. PP. 684–689.

Ткачук В. А. Фосфоинозитидный обмен и осцил- Bell M.V., Henderson R.J., Sargent J.R. The role of ляция ионов Ca2+ (обзор)//Биохимия. 1998. Т. 63. polyunsaturated fatty acids in fish // Comp Biochem Вып. 1. С. 47–56. Physiol B. 1986. 83(4), PP. 711– Тойвонен Л. В., Нефедова З. А., Сидоров В. С., Bertoli E., Ambrosini A., Zolese G., Gabbianelli R., Шарова Ю. Н. Адаптационные изменения в спектрах Fedeli D., Falcioni G. Biomembrane perturbation жирных кислот тканевых липидов сига Coregonus induced by xenobiotics in model and living system // lavaretus L. при влиянии антропогенных нагрузок // Cell biol mol lett. 2001. VOL. 6. issue 2A. PP. 334–339.

Прикладная биохимия и микробиология. 2001. Т. 37. Brockerhoff H. Stereospecific analysis of № 3. С. 364–368. triglycerides. // Lipids. 1971. 6. PP. 942–956.

Фокина Н. Н., Нефедова З. А., Немова Н. Н. Ли- Brockerhoff H., Hoyle R.J., Hwang P.C., Litchfeld C.

пидный состав мидий Mytilus edulis L. Белого моря. Positional distribution of fatty acids in depot triglycerides of Влияние некоторых факторов среды обитания. Пет- aquatic animals. // Lipids. 1968. 3. PP. 24–29.

розаводск: Карельский научный центр РАН. 2010. Engelbrecht F.M., Mari F., Anderson J.T. // S.A.

243 с. Med. J. 1974. V 48. № 7. РP. 250–256.

Фомина О. В. Биология морской звезды Asterias Folch J., Lees M., Sloan-Stanley G.H. A simple rubens L. в экосистемах Белого моря // Автореф. method for the isolation and purification of total lipids дисс… канд. биол. наук. Петрозаводск. 2010. 24 с. animal tissue (for brain, liver and muscle) // J. Biol.

Цыганов Э. П. Метод прямого метилирования ли- Chem. 1957. V. 226. PP. 497–509.

пидов после ТСХ без элюирования с силикагелем.// Saito H. Unusual novel n-4 polyunsaturated fatty Лабор. дело. 1971. № 8. С. 490–493. acids in cold-seep mussels (Bathymodiolus japonicus Шкляревич Г. А. Водоросли и беспозвоночные and Bathymodiolus platifrons), originating from животные мелководий Порьей губы // РАН КНЦ. symbiotic methanotrophic bacteria. // J Chromatogr A.

Апатиты. 1999. 70 с. 2008. vol. 1200(2). PP. 242–54.

LIPID COMPOSITION OF HEPATOPANCREAS ASTERIAS RUBENS L.

FROM KANDALAKSHA BAY OF THE WHITE SEA N.N. Fokina1, N.V. Lesonen2, T.R. Ruokolainen1, Z.A. Nefedova1, O.V. Fomina2, G.A. Shklyarevich2, N.N. Nemova Institute of Biology, Karelian Research Centre of RAS, Petrozavodsk, Russia Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia, e-mail: fokinann@gmail.com of starfish inhabiting in the intertidal and upper The lipid, phospholipids and fatty acid subtidal zones of Porey inlet and Turii Cape, reflect composition of starfish Asterias rubens L. from the impact of a wide range of adverse factors typical different habitats of Kandalaksha Bay of the White for these habitats. Thus, Asterias rubens L., living in Sea were analyzed. These habitats of starfishes differ different regions of the Kandalaksha Bay of the White on hydrological conditions, temperature and salt Sea, differ in lipid, phospholipids and fatty acids regime and anthropogenic pressure. High contents, indicating a possible evolutionary adaptive concentrations of reserve lipids (such as mechanisms at the lipid composition level to a wide triacylglycerols and cholesterol esters) in Asterias range of environmental factors (vary hydrological rubens, living in relatively comfortable sites of Islands conditions, temperature and salt regime, and Ryashkov and Olenii, indicate favorable conditions anthropogenic pressure etc).

for them. Reported features of the lipid composition МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ФОРМИРОВАНИЮ РЕФЕРЕНТНЫХ ГРУПП БЕНТОСНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ОЦЕНОК ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ С. В. Холодкевич, Т. В. Кузнецова, С. В. Сладкова, Г. П. Удалова, В. А. Любимцев Учреждение Российской Академии наук Санкт-Петербургский Научно-исследовательский Центр экологической безопасности РАН, г. Санкт-Петербург, Россия, e-mail: kholodkevich@mail.ru критериев отбора бентосных беспозвоночных и Введение формирования референтных групп тест-орга низмов, функциональное состояние которых оп При проведении биомониторинговых или экотоксикологических исследований часто при- ределено и однородно по своим физиологичес ходится сталкиваться с тем, что даже в группе ким показателям. Это принципиально важно для однородных по размерно-весовым показателям получения в экотоксикологических исследова животных, взятых из одной природной микро- ниях достоверных результатов, облегчения их популяции, могут наблюдаться значительные интерпретации, а также для использования та количественные различия их реакций на одни и ких групп животных в биоэлектронных систе те же воздействия. Обычно для токсикологичес- мах мониторинга контроля качества воды в ре ких исследований применяют стандартные ме- альном времени (Холодкевич, 2007).

тоды отбора животных одного вида, одной гене тической линии, одного возраста и пола, сход- Материалы и методы ных по морфометрическим характеристикам и В лабораторных условиях при контролируе без видимых повреждений. Однако, как показа мых температуре и световом режиме проводили ли наши исследования, такой подход является исследования на раках Pontastacus leptodactylus необходимым, но не достаточным. В результате Esch, половозрелых самцах весом от 55 до 80 г.

многочисленных экспериментов на бентосных Перед экспериментами раков адаптировали к беспозвоночных: речных раках (Astacus astacus, Pontastacus leptodactylus) и моллюсках (Mytilus условиям содержания в течение 1–1,5 месяцев.

Эксперименты на 2–3-х летних черноморских edulis L., Mytilus galloprovincialis Lam., Littorina моллюсках Mytilus galloprovincialis Lam. разме littorea L. и др.) нами установлено, что индиви ром 40–45 мм осуществляли in situ в летний пе дуальные различия в ответах тест-животных, риод. Всех животных отбирали без явных при отобранных по указанным общепринятым пока зателям, могут достигать 40–50% по характери- знаков повреждений и заболеваний. У моллю сков обращали внимание на отсутствие повреж стикам кардиоактивности (ЧСС) и общему бел дений раковины.

ку гемолимфы (Кузнецова и др., 2010).

Первоначально об удовлетворительном Исходя из вышесказанного, весьма сущест функциональном состоянии раков судили по хо венным представляется поиск методических рошо выраженной реакции опистотонуса (под подходов для выявления таких физиологичес ких, биохимических или поведенческих показа- нимание обеих клешней в ответ на тактильный или зрительный стимул), а у моллюсков – по за телей, которые наиболее полно отражали бы ин щитной реакции быстрого закрытия створок при дивидуальные особенности животного, в част тактильном воздействии.

ности состояние организма в целом, или функ Кардиоритм тест-животных измеряли с по циональное состояние тестируемой системы, в мощью оригинального неинвазивного волокон частности сердечно-сосудистой.

но-оптического метода (Холодкевич и др., 2007;

Настоящая работа была посвящена поиску Kholodkevich et al., 2008). Хронотропные харак именно таких подходов с целью определения 1997). В качестве биохимического показателя теристики кардиоактивности анализировали с функционального состояния раков определяли использованием адаптированного для беспозво концентрацию общего белка в гемолимфе ме ночных животных метода вариационной пуль тодом Лоури (Lowry et al., 1951). У моллюсков, сометрии (Kholodkevich et al., 2007, 2008). Раз кроме записи ЧСС, с помощью датчиков Холла работанный 7-канальный волоконно-оптический (www.mosselmonitor.nl) регистрировали важ фотоплетизмограф (Kholodkevich et al., 2007, нейший показатель особенностей их функцио 2008) позволял исследовать указанные характе ристики сердечных сокращений одновременно у нирования – движение створок.


семи животных.

Функциональное состояние животных оце- Результаты и их обсуждение нивали по характеристикам кардиоритма и его вариабельности: частоте сердечных сокраще- В результате анализа данных многодневной ний (ЧСС), среднеквадратичному отклонению регистрации фоновой кардиоактивности изучае в выборке кардиоинтервалов (СКО) и парамет- мых бентосных беспозвоночных было установ лено, что для здоровых животных она характе ру вариационной пульсометрии – стресс индек ризуется наличием циркадианного ритма (рис. су (SI), отражающему уровень напряжения ре А, Б).

гуляторных систем (Баевский, Берсенева, А Б Рис. 1, А. Типичный пример циркадианного ритма кардиоактивности рака в течение 4-х суток регист рации. По осям ординат: слева – ЧСС в уд/мин, справа – SI – стресс-индекс в усл.ед. По оси абсцисс: число, месяц, часы и мин реального времени проведения эксперимента Рис. 1, Б. Циркадианный ритм кардиоактивности у мидий M. galloprovincialis, зарегистрированный в течение 9-и суток. Усредненные данные для 7 мидий. По оси ординат – ЧСС в уд/мин. По оси абсцисс – время суток в часах как правило, повышаются энергетические затра Ранее при исследовании циркадианной кар ты организма и существенно изменяются реак диоритмики некоторых видов декапод было вы ции со стороны сердечно-сосудистой системы, сказано предположение о том, что её нарушение является одним из признаков снижения адаптив- по сравнению с нормальными условиями. В ка ных способностей организма и может указывать честве функциональной нагрузки можно ис на плохое функциональное состояние животно- пользовать неповреждающие механические, фи го (Styrishave et al., 1995;

Aagaаrd, 1995;

Bojsen зические или химические, лимитированные по et al., 1997, 1998). По результатам наших опытов силе и продолжительности, кратковременные (Удалова и др., 2009;

Кузнецова и др., 2010) с тест-стимулы. При этом следует учитывать фи регистрацией фоновой кардиоактивности раков зиологические и поведенческие особенности ис Pontastacus leptodactylus Esch в течение многих следуемого вида.

суток при режиме освещённости близком к ес- Простейшей из механических нагрузок, но тественной, у здоровых животных циркадиан- практически всегда присутствующей при прове ный кардиоритм проявляется в повышении ЧСС дении экспериментов, является действие на жи (до 100–130%) и SI в ночной период (с 20 ч до 8 вотных хэндлинга. Для раков это воздействие ч утра) по сравнению с дневным периодом удобно использовать в качестве тест-стимула, (рис. 1A). Это соответствует ночной активности вызывающего генерализованную реакцию всего этого вида раков в природных условиях их оби- организма. Даже при кратковременном (1– тания. При резких изменениях естественного мин) хэндлинге ЧСС рака при этом повышается, светового режима или же токсических воздейст- достигая уже через 2 мин максимальных значе виях циркадианный кардиоритм существенно ний, резко увеличивается и стресс-индекс. Пос нарушался. Серьёзные изменения суточной пе- ле снятия нагрузки постепенно, в течение часа, риодичности ЧСС наблюдались также непо- эти показатели возвращаются к исходным зна средственно перед линькой, которая является чениям (см. Таблицу). Усиление ЧСС в ответ на естественным физиологическим стрессом (Уда- хэндлинг позволяет выявить предельные вели лова и др., 2009). чины изменений ЧСС, SI и, в известной степе Наши исследования (Холодкевич и др. 2009) ни, судить об уровне напряжения регуляторных показали, что при нормальном функциональном систем организма.

состоянии моллюски Mytilus galloprovincialis Критерии отбора референтных групп раков Lam. демонстрируют наличие хорошо выражен Pontаstacus leptodactylus ного суточного ритма движения створок с повы шением величин их раскрытия в ночное время. Показатели функционального Диапазон значений состояния Отметим, что наблюдавшийся циркадианный Вес 55–90 г кардиоритм у моллюсков в значительной степе Содержание общего белка ни определялся существенными суточными ко- 20–80 мг/мл в гемолимфе лебаниями температуры воды в летнее время. ЧСС в покое в дневной период 24–40 уд/мин Таким образом, хорошо выраженное и устой- (ЧССп) чивое проявление циркадианного ритма кардио- вI в покое 1–300 усл.ед.

ЧСС в период ночной активности активности (у раков) или движения створок (у 2ЧССп в циркадном ритме (ЧССа) моллюсков) рассматривается нами как один из Длительность периода ночной 8–10 час надёжных показателем хорошего функциональ- активности циркадного ритма ного состояния этих животных и может приме- ЧСС при хэндлинге 60–120, уд/мин няться при формировании референтных групп. припри хэндлинге 7000–15000, отн. ед.

ЧСС в начале теста на подвес Для выявления адаптивных способностей, 2ЧССп (ЧСС нач) определяющих уровень здоровья и функцио ЧСС в конце теста на подвес 2ЧССп – 0,30 ЧССп нальных резервов организма, недостаточно оп- ЧСС при повышении солености 1,5 ЧССп ределения характеристик кардиоактивности в среды покое и при спонтанном двигательном поведе- Длительность первого подъема ЧСС при повышении солености 20–30 мин нии. С этой целью некоторыми исследователя (NaCl) среды на 1‰.

ми (Bamber et al., 1997;

Баевский и др. 1997;

Ярославцева, Сергеева, 2008;

Холодкевич и др., Весьма информативным тест-стимулом для 2009;

Кузнецова и др., 2010) предлагается ис раков оказалось применение специального теста пользовать функциональную нагрузку в преде на подвес (подвешивание животного на волокон лах толерантности вида. При действии нагрузок, чивости кардиоритма во время «нагрузки», на ос но-оптическом кабеле в течение часа над дном новании чего можно оценивать функциональные аквариума в воде) (Удалова и др., 2010). Потеря резервы организма.

контакта конечностей рака с опорой приводит Для пресноводных и морских гидробионтов животное в состояние повышенного возбужде весьма удобными функциональными нагрузка ния. Во время теста на подвес у раков быстро и значительно повышается ЧСС. Она может у раз- ми является изменение солености и/или темпе ных особей оставаться на таком уровне в течение ратуры воды. На рис. 2 А приведен пример ре часа или же снижаться ещё при подвесе. В кон- акции со стороны кардиосистемы у здоровых раков на изменение солёности воды (1 г/л NaCl).

кретном примере (рис. 3) ЧСС при подвесе соста В ответ на такое воздействие наблюдали кратко вляла 102,08±6,87 уд/мин, а SI равнялся временное увеличение ЧСС и SI, величины ко 16146±5993 усл.ед. Разность значений ЧСС до торых постепенно приближались к фоновым подвеса и в первые минуты действия нагрузки могла превышать 100%. Особо подчеркнём, что значениям. На рис. 2, Б показаны результаты животные, у которых во время подвеса сохраня- экспериментов на моллюсках Mytilus ются повышенные значения ЧСС, как правило, galloprovincialis Lam. со снижением естествен ной для них солености морской воды (с 18 ‰ до проявляли в обычных условиях (без нагрузки) 12 ‰). Через несколько минут после воздейст адекватные поведенческие реакции, т.е. находи вия наблюдалось повышение ЧСС (как и у ра лись в нормальном функциональном состоянии.

ков). Регистрируемая при этом реакция закры Итак, указанный прием позволяет определять ха тия створок появлялась даже с меньшим латент рактерные для каждого животного максималь ные значения ЧСС и SI, выявлять пределы устой- ным периодом, чем изменение ЧСС.

Рис. 2, А. Влияние повышения солености (на 1‰) на характери стики кардиоактивности рака.

По оси ординат: слева – ЧСС в уд/мин, справа – СКО (среднеква дратичное отклонение) в сек. По оси абсцисс – реальное время про ведения экспериментов в ч, мин.

Стрелкой указан момент подачи раствора NaCl Рис. 2, Б. ЧСС и величина раскрытия створок (ВРС) при быстром изменении солености воды (с 18 ‰ до 12 ‰ и обратно). Данные усреднены по 7 мидиям для ЧСС и по 16 мидиям для ВРС. Время подачи пресной воды и обратной замены ее на морскую отмечены стрелками. Серая линия – ЧСС (уд/мин), черная линия – ВРС (мм). По оси абсцисс – реальное время регистрации – час:мин Рис. 3. Характерное для здоровых раков изменение ЧСС и SI в тесте на подвес. Стрелками указано нача ло и окончание теста. По осям ординат обозначения как на рис. 1, А. По оси абсцисс: время – час:мин Рис. 4. Изменения кардиоактивности рака из референтной группы при воздействии гидрохинона в кон центрации 1 г/л в течение суток. По оси ординат: слева – ЧСС в уд/мин, справа – SI в усл.ед. По оси абс цисс – реальное время проведения экспериментов – час:мин. Стрелками указано начало и окончание экспози ции рака в растворе гидрохинона Для более полной оценки функционального широких пределах: 20–40 мг/мл – в осенне-зим состояния раков к комплексу приёмов, базирую- ний период и 50–80 мг/мл в весенне-летний.

щихся на анализе кардиоактивности, нами был Результаты проведённых нами исследований применён ещё и биохимический показатель – со- на раках с использованием применявшихся нами держание общего белка в гемолимфе. Он позво- приёмов и методов регистрации морфофизиоло ляет косвенно оценивать доставку кислорода к гических показателей суммированы в таблице.

Мы полагаем, что только применение комп органам и тканям животного. Известно, что вы лекса предложенных показателей позволит дос сокий уровень белка в межлиночный период у таточно надежно оценивать индивидуальные декапод соответствует высокому уровню жизне особенности функционального состояния раков.

стойкости организма и соответственно их хоро На основании указанных критериев нами были шему функциональному состоянию (Depledge еt сформированы референтные группы раков, ко al., 1995;

Черкашина, 2002). В проведённом нами торые затем использовались при проведении исследовании содержание общего белка у нахо экспериментов с воздействием некоторых ток дившихся в хорошем функциональном состоя сикантов (гидрохинона, тяжелых металлов и нии раков зависело от сезона года и колебалось в биохимические и физиологические показатели др.). В качестве примера приведём опыты с ор (биомаркеры), характеризующие работу сердеч ганическим токсикантом – гидрохиноном. При воздействии гидрохинона в течение часа ЧСС и но-сосудистой системы. Использование его поз стресс-индекс увеличивались только на 20 мин. воляет формировать по выбранным критериям Уровень общего белка гемолимфы при этом до- однородные группы раков, сходных по физио стоверно не изменялся. При длительном (одни логическим показателям а, следовательно, наи сутки) воздействии гидрохинон вызывал чёткую более подходящих как для токсикологических тахикардию, нарушение циркадианного ритма исследований, так и для применения их в каче ЧСС (рис. 4) и уменьшение содержания белка стве биосенсоров в системах биомониторинга качества воды в режиме реального времени.

на 40%. Подчеркнём, что выявленные в этой В ходе дальнейших исследований предло группе индивидуальные реакции раков по раз женный перечень критериев может быть изме ным показателям функционального состояния, характеризовались у исследованных животных нён или дополнен. Очевидно, что при использо данной референтной группы лишь незначитель- вании других видов животных, критерии отбора ными отличиями. референтных групп могут несколько отличать ся, что будет отражать особенности биологии и Выводы физиологии этих организмов.

Работа выполнена при финансовой поддер Разработан комплексный подход к отбору жке грантов РФФИ № 08-04-92424-БОНУС_а тест-организмов, включающий в себя, кроме об и № 10-05-00875-а.

щепринятых морфометрических характеристик, Литература Баевский Р. М., Берсенева А. П. Оценка адаптаци- Холодкевич С. В., Кузнецова Т. В., Трусевич В. В., онных возможностей организма и риск развития за- Куракин А. С. Особенности кардиоактивности и движе болеваний. М.: Медицина. 1997. 234 с. ния створок Mytilus galloprovincialis Lam. в норме и при Кузнецова Т. В., Сладкова С. В., Холодкевич токсическом воздействии // Сборник научных трудов, С. В. Оценка функционального состояния раков в посвященный 95-летию Карадагской биологической нормальной и токсической среде по характеристикам станции и 30-летию Карадагского природного заповед их кардиоактивности и биохимическим показателям ника Национальной академии наук Украины. Севасто гемолимфы // Ж.. эвол. биохим. и физиол. 2010. поль: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. С. 524 –537.

Т. 42. С. 203–210. Черкашина Н. Я. Динамика популяций раков ро Удалова Г. П., Федотов В. П., Иванов А. В., Е. Л. дов Pontastacus и Caspiastacus (Crustacea, Decapoda, Корниенко, С. В. Холодкевич. Циркадианный карди- Astacidae) и пути их увеличения // М., 2002.

оритм и изменения ЧСС в тесте на подвес как крите- Ярославцева Л. М., Сергеева Э. П. Адаптивные рии для определения нормальногог и стрессового со- способности личинок морских беспозвоночных при стояния раков Pontastacus leptodactylus. // Современ- изменении естественных факторов среды как чувст ные проблемы физиологии и биохимии водных орга- вительный тест на загрязнение морской воды // Биол.

низмов. Материалы III междунар. конференции. Пет- моря, 2008, Т. 34, № 1. С. 42–46.

розаводск. 2010. C. 180–181 Aagaаrd A., Warman C.G., Depledge M.H., Naylor Удалова Г. П., Холодкевич С. В., Сладкова С. В., E. Dissosiation of heart rate and locomotor activity Иванов А. В., Рымша В. А. Исследования циркадиан- during the expression of rhythmic behaviour in the shore ной активности раков Pontastacus leptodactylus при crab Carcinus maenas // Mar. Behav. Physiol. 1995.

их многомесячном содержании в протоке речной во- V. 26. P. 1–10.

ды. // Ж. эвол. биохим. и физиол. 2009. Т. 45(3). Bamber S.D., Depledge M.H. Evaluation of changes in C. 372–381 the adaptive physiology of shore crabs (Carcinus maenas) Холодкевич С. В. Биоэлектронный мониторинг as an indicator of pollution in estuarine environments // уровня токсичности природных и сточных вод в ре- Mar. Biol. 1997. V. 129. № 4. Р. 667–672.

альном времени // Экологическая химия. 2007. Т. 16, Bojsen B. Н., Witthofft H., Styrishave B., Andersen № 4. С. 223–232. O. Diurnal variation in physiology and behaviour of the Холодкевич С. В., Иванов А. В., Корниенко Е. Л., noble crayfish, Astacus astacus (L.) and the signal Куракин А. С. Способ биологического мониторинга crayfish Pacifastacus leniusculus (Dana) // Special rapport. Roskilde Univ. Denmark. 1997, P. 48–61.

окружающей среды (варианты) и система для его осуществления. Бюл. изобр., 2007, № 29. Патент РФ Bojsen B. Р., Witthofft H., Styrishave B. In situ № 2308720 C1, МПК G01N 33/18 (2006.01);

G01N studies on heart rate and locomotor activity in the noble 21/17 (2006.01). Приоритет от 20.06.2006 г. 49 с. freshwater crayfish, (Astacus astacus L.) in relation to natural fluctuations in temperature and light intensity // Kholodkevich S.V., Ivanov A.V., Kurakin A.S., Freshwater Biology. 1998. V. 39. Р. 455–465. Kornienko E.L., Fedotov V.P. Real time Depledge M.H., Aagaard A., Gyorkis P. Assessment biomonitoring of surface water toxicity level at water of trace metal toxicity using molecular, physiological supply stations // Environmental Bioindicators. 2008.

and behavioural biomarkers // Mar. Pollut. Bull. 1995. V. 3. № 1. P. 23–34.

V. 31, N 1–3. P. 9–27. Kholodkevich S.V., Kuznetsova T.V., Sladkova S.V.

Lowry O., Rosebrough N., Farr A., Randale R. Criteria for selection of crayfish’s reference groups in Protein measurement with the folin phenol reagent // ecotoxicological investigations // Future of Native J. Biol. Chem. 1951. V. 93. P. 265–275. Crayfish in Europe: Abstr.book. Psek, Czech Republic, Kholodkevich S.V., Fedotov V.P., Kuznetsova T.V., 2009. Р. 46.

Ivanov A.V., Kurakin A.S., Kornienko E.L. Fiber-optic Styrishave B., Rasmusson A.D., Depledge M.H. The remote biosensor systems for permanent biological influence of bulk and trace metals on the circadian monitoring of the surface waters quality and bottom rhythmicity of heart rates in freshwater crayfish Astacus sediments in the real time // http:/www.ices.dk/products/ astacus // Mar. Poll. Bull. 1995. V. 31. P. 87–92.

CMdocs/CM-2007/I/I-2007.pdf www.mosselmonitor.nl METHODOLOGICAL APPROACHES FOR SELECTION OF REFERENCE GROUPS OF BENTHIC INVERTEBRATES BASED ON COMPLEX OF ASSESSMENTS OF THEIR FUNCTIONAL STATE S.V. Kholodkevich, T.V. Kuznetsova, S.V. Sladkova, G.P. Udalova., V.A. Lyubimtsev Scientific Research Center for Ecological Safety RAS, Sankt-Petersburg, Russia kholodkevich@mail.ru particular content of hemolymph total protein were In the present study common criteria based on suggested to be the significant parameters for organism’s functional state (FS) assessment were functional state evaluation. Animals from selected worked out to form reference groups of benthic reference groups demonstrated similar responses animals (crayfish and bivalves) for further being exposed to toxicant. It was shown that criteria biomonitoring and toxicological investigations.

and methods for selection of reference groups could Cardiac activity characteristics: stable expression of increase the reliability of toxicological studies results.

circadian rhythm in heart rate and stress-index, and ВЗАИМОСВЯЗЬ ЛИНЕЙНО-ВЕСОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК С АКТИВНОСТЬЮ НЕКОТОРЫХ ФЕРМЕНТОВ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ В БЕЛЫХ МЫШЦАХ РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП СИГОВ ИЗ ОЗЕРА КАМЕННОЕ (РЕСПУБЛИКА КАРЕЛИЯ) М. В. Чурова, О. В. Мещерякова, Н. Н. Немова Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, Россия, e-mail: mchurova@yandex.ru.

и играет важную роль в метаболическом гомео Введение стазе всего тела (Sanger and Stoiber, 2001;

Исследование особенностей роста рыб, меха- McClelland G.B. et al., 2006). Целью нашего ис низмы формирования размерно-весовой измен- следования был поиск взаимосвязей активности чивости является одним из важных вопросов в и уровня экспрессии генов ферментов энергети популяционной биологи, биохимии рыб, аква- ческого и углеводного метаболизма белых культуре (Дгебуадзе, 2001, Huss et al., 2007, мышц с размерами рыб внутри возрастных Huss et al., 2008). Рыбы растут в течение всей групп (2+ и 3+) сигов (Coregonus lavaretus L.), жизни, и особи одной популяции, одной когор- обитающих в озере Каменное (республика Каре ты могут отличаться темпами роста в зависимо- лия). Также для описания ростовых процессов сти от различных факторов, что приводит к фор- во взаимосвязи с размерами в белых мышцах мированию вариаций размеров в группе рыб од- рыб определяли уровень экспрессии тяжелой ного поколения и популяции в целом. Рыбы раз- цепи миозина и показатель РНК/ДНК, использу ные по размерам отличаются между собой и по емые в исследованиях для оценки темпов роста уровню метаболизма вследствие различных рыб (Houlihan et al., 1993;

Grant, 1996, Peragon et энергетических затрат на рост, развитие и дру- al., 2001, Overturf and Hardy, 2001, Imsland et al., гие процессы жизнедеятельности. Многочис- 2006).

ленные исследования показывают, что некото рые ферменты энергетического и углеводного Материалы и методы исследования обмена являются индикаторами интенсивности Объектом исследования служили сиги и направления важнейших путей энергетическо (Coregonus lavaretus L.) разных возрастных го и пластического обмена, и определение их групп выловленные в озере Каменное и озере активности может использоваться в оценке рос Тумасозеро в июне 2009 года (табл. 1).



Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.