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 || 3 | 4 |   ...   | 14 |

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

-- [ Страница 2 ] --

озерный лосось, ряпушка, сиг, щука, окунь, плот Объектами исследования являлись самцы и ва, язь, гольян, ерш, налим, колюшка девятииг самки щуки Esox lucius и сига Coregonus лая, подкаменщик. В уловах 2009 г. были отмече lavaretus из Костомукшского хвостохранилища и ны семь видов (окунь, сиг, плотва, щука, уклей из оз. Каменного.

ка, хариус, ряпушка).

Сведения, полученные при проведении мони Взятые для исследований рыбы имели сле торинга озерно-речной системы реки Кенти, сви дующие характеристики. Самцы щук из хвосто детельствуют о неблагоприятных изменениях хи хранилища были второй стадии зрелости гонад, мического состава воды под воздействием отхо возраста от 3-х до 7 лет;

самки – второй и шестой дов комбината. В хвостохранилище к 2009 году по стадии зрелости гонад, возраста 5–8 лет.

сравнению с 2000 годом возросла общая минера Щуки из оз. Каменного также были представ лизация с 500 мг/л до 645 мг/л, концентрация ио нов К+ со 130 мг/л до 156 мг/л, сульфатов со лены самцами второй стадии зрелости гонад, воз раста – 5–9 лет;

самки щук имели вторую и шес 114 мг/л до 172 мг/л, в то же время концентрация тую стадии зрелости и возраст – 6–9 лет.

гидрокарбонатов снизилась со 146 мг/л до Как сказано выше, в предыдущий период ис 122 мг/л. Кроме того, к настоящему времени наря следований (1993–1995 гг. и в 2000 г.) в хвосто ду с минеральным калийно-сульфатным загрязне хранилище сиг не отлавливался, поэтому иссле нием встал вопрос о загрязнении озерно-речной дования проводили на щуке и плотве. В уловах системы и хвостохранилища нитратами. Вместе с 2009 г. появился сиг. Для исследований были изменениями химического состава воды происхо взяты самцы сига второй-третьей стадии зрело дит перестройка в структуре фито- и зоопланктон сти в возрасте 3–4 года и самки третьей стадии ных ценозов. Численность и биомасса фито- и зрелости гонад.

зоопланктона снизилась в десятки раз, произошла Из оз. Каменного самцы сигов были взяты перестройка видового состава. Типичные обитате второй стадии зрелости 2-х возрастных групп: 2– ли северных водоемов оказались менее устойчи 4 года и 6 лет;

самки – второй-третьей стадии выми к воздействию данного минерального за зрелости гонад, возраст – 3 года.

грязнения, в связи с чем произошло их вымира Активность ферментов определяли в печени, ние. В верхних водоемах и в хвостохранилище почках, жабрах, мышцах и гонадах исследован фито- и зоопланктон представлен немногими эв ных рыб. Гомогенаты, приготовленные на 0,25 М рибионтными видами (Состояние водных объек растворе сахарозы с добавлением ЭДТА и неион тов …, 2007). Проведенные в 1995 г. и в 2001 г.

ного детергента тритона Х-100, подвергали цен исследования ихтиофауны хвостохранилища по трифугированию при 10 000 g на центрифуге с казали её крайне бедный состав. Массовыми были охлаждением. В надосадочной жидкости опреде только два вида: плотва и щука (Такшеев, 2005). В ляли активность ферментов (кислой фосфатазы, уловах 2009 г. в хвостохранилище были отмечены ДНКазы, РНКазы, -глюкозидазы, -галактозида четыре вида рыб: плотва, щука, сиг, уклейка.

зы) и содержание белка по методам, приведен В соответствии с программой мониторинга ным в наших работах (Высоцкая, Немова, 2008).

поверхностных водных объектов проведены ис более высоком уровне была активность ДНКазы Расчет активности ферментов производили на во всех органах (рис. 2).

1 сырого веса ткани в минуту и на 1 мг белка.

Очень интересным, на наш взгляд, является Полученные результаты обрабатывали общепри характер изменения активности гликозидаз. Во нятыми статистическими методами, оценивая всех сравниваемых группах рыб активность достоверность отличий по критерию U Вилкок глюкозидазы у щук из хвостохранилища была сона – Манна – Уитни. Различия считали досто верными при p 0,05. ниже, а -галактозидазы – намного выше по сравнению со щуками из оз. Каменного. Эта за Результаты и их обсуждение кономерность сохранялась и при расчете удель ной активности фермента (рис. 3).

Результаты исследования показали различную Содержание белка было повышенным в орга реакцию на техногенные воды хвостохранилища нах самок щуки в хвостохранилище, причем на как у представителей разных видов, так и у сам- большую величину у самок второй стадии зре цов и самок одного вида. У самцов щуки из хво- лости гонад.

стохранилища наблюдалось снижение активно- Другой характер имели изменения изучен сти кислой фосфатазы во всех органах кроме пе- ных биохимических показателей под влиянием чени, особенно значительно в жабрах и почках. техногенной воды хвостохранилища у сига. Так, Угнеталась активность РНКазы в жабрах, гона- содержание белка во всех органах самцов повы дах и мышцах (рис. 1). шалось, а у самок заметно возрастало только в У самок второй стадии зрелости активность гонадах (рис. 4).

Активность кислой фосфатазы у самок сига из кислой фосфатазы немного возрастала в почках и менялась незначительно, у самцов уровень этого жабрах. РНКаза повышалась в жабрах самок вто фермента заметно повышался в почках (рис. 5).

рой и шестой стадии зрелости. У тех и других на печень % к контролю почки -10 мышцы жабры - гонады - - КФаза РНКаза ДНКаза Рис. 1. Активность лизосомальных ферментов в органах самцов щуки (второй стадии зрелости гонад) из Костомукшского хвостохранилища печень % к контролю 60 почки мышцы жабры гонады - - - КФаза РНКаза ДНКаза Рис. 2. Активность ферментов в органах самок щуки (шестой стадии зрелости гонад) из Костомукшского хвостохранилища печень % к контролю почки мышцы жабры гонады - Глюкозидаза Галактозидаза (х 10) Рис. 3. Активность гликозидаз в органах самок щуки (второй стадии зрелости гонад) из Костомукшского хвостохранилища 60 печень % к контролю почки мышцы 20 жабры гонады - самцы самки Рис. 4. Сравнительное содержание белка в органах сига из Костомукшского хвостохранилища и оз. Каменного (контроль) печень % к контролю почки мышцы 0 жабры гонады - - самцы самки Рис. 5. Активность кислой фосфатазы в органах сига из Костомукшского хвостохранилища же была на более низком уровне по сравне Уровень активности -глюкозидазы у самцов нию с сигами из контрольного водоема сига в большинстве органов (печень, почки, (рис. 6). Следует указать, что лишь в жабрах мышцы) возрастала, а у самок (за исключением мышц) – угнеталась. самцов отмечен более высокий уровень этого Активность -галактозидазы практически фермента.

во всех органах сига из хвостохранилища так 40 печень % к контролю 20 почки мышцы -20 жабры гонады - - - самцы самки Рис. 6. Активность -галактозидазы в органах сига из Костомукшского хвостохранилища формирование адаптивного потенциала щуки Анализ полученных результатов свидетель накладывает отпечаток многолетнее пребыва ствует о существенных различиях в адаптивных ние щуки в сложившихся неблагоприятных ус реакциях рыб к наличию в среде обитания одно ловиях. Постепенно накапливающиеся неболь го и того же загрязнения. У самцов щуки эта ре шие изменения передаются в ряду поколений, акция проявляется в угнетении большинства происходит стабилизация адаптивного потен ферментов, а у самок отмечается повышение тех же ферментов в таких органах как почки и жаб- циала на более высоком уровне.

ры. Интересно, что в исследованиях прошлых У сига также наблюдались различия в реак лет биохимическая адаптация щук к данному ции на минеральное загрязнение между самца типу загрязнения проявлялась в активации боль- ми и самками. Наибольший вклад в процессы шинства лизосомальных гидролаз (Такшеев, адаптации к техногенной среде хвостохранили 2005). Различия между самками второй и шес- ща у самцов вносили печень и почки. У самок той стадии зрелости гонад не столь велики. Они наиболее значительным было повышение актив характеризуются размахом амплитуды исследо- ности гликозидаз в мышцах и гонадах. Еще од ванных биохимических показателей, которая ним отличительным моментом, характеризую больше у самок второй стадии зрелости. Воз- щим видовые особенности реагирования на ми можной причиной этого является отличающий- неральное загрязнение среды, является отсутст вие повышенного активирования галактозидазы ся гормональный фон у самок двух изученных в органах сига, которое было выявлено у щук во групп щуки.

всех сравниваемых группах.

Ранее при исследовании влияния отходов ме Таким образом, проведенные исследования таллургических комбинатов на разные виды позволили установить ряд отличий в адаптив рыб был установлен высокий адаптивный по ных реакциях рыб к хроническому загрязнению тенциал щук (Высоцкая и др., 2006). В данной водоема отходами горно-обогатительного ком работе выявлено резкое возрастание активности бината по сравнению с предыдущим периодом.

-галактозидазы во всех органах щук, и особен но значительное в жабрах и гонадах. Это может Эти отличия определяются произошедшими из менениями в химическом составе техногенной указывать на вовлечение в адаптивные реакции воды хвостохранилища и структурными преоб щуки галактозсодержащих липидов и протеог разованиями в сообществах фито- и зоопланкто ликанов.

на. Показана видовая и половая специфичность Отличающаяся от ранее установленной реак адаптивных реакций на уровне лизосомальных ция со стороны гликозидаз и других лизосо гидролаз.

мальных ферментов щуки на минеральное за грязнение, вероятно, связана с изменениями в Работа выполнена при поддержке Програм химическом составе хвостохранилища (увеличе мы Президента РФ «Ведущие научные школы ние общей минерализации, сдвиг рН в менее РФ» НШ-3731.2010.4, программ ОБН РАН щелочную область), сказывающимися, в свою очередь, на количественных и качественных по- «Биоресурсы 2009–2011» и Президиума РАН казателях кормовой базы рыб. Кроме того, на «Биоразнообразие 2009–2011».

Литература Высоцкая Р. У., Немова Н. Н., 2008. Лизосомы и Морозов Д. Н., Высоцкая Р. У., Немова Н. Н., лизосомальные ферменты рыб / Ред. А. С. Коничев, Кашулин Н. А., 2007. Активность цитохрома М.: Наука. 284 с. Р-450 у сига Coregonus lavaretus и щуки Esox Высоцкая Р. У., Такшеев С. А., Немова Н. Н., lucius из водоемов Субарктики при воздействии Амелина В. С., Морозов Д. Н., 2006. О видоспеци- сточных вод горно-перерабатывающих пред фичности биохимических реакций рыб на разные ти- приятий // Вопросы ихтиологии. Т. 47, № 1.

пы антропогенного воздействия // Северная Европа в С. 101–106.

Немова Н. Н., Высоцкая Р. У., 2004. Биохимиче XXI веке: Природа, культура, экономика. Петроза водск: Изд-во КарНЦ РАН. С. 75–78. ская индикация состояния рыб. М.: Наука. 216 с.

Дубровина Л. В., Калинкина Н. М., Лозовик Сидоров В. С., Немова Н. Н., Высоцкая Р. У., Так П. А., 1995. Факторы токсичности для гидробионтов шеев С. А., 2003. Вариабельность интегрального техногенных вод Костомукшского ГОКа // Влияние биохимического индекса у рыб под влиянием техно техногенных вод горно-обогатительного комбината генных вод горно-обогатительного комбината // Эко на водоемы системы реки Кенти. Петрозаводск: Изд- логия. № 4. С. 274–280.

во КарНЦ РАН. С. 15–25. Состояние водных объектов Республики Карелия.

Калинкина Н. М., Кухарев В. И., Морозов А. К., По результатам мониторинга 1998–2006 гг., 2007.

Рябинкин А. В., Власова Л. И., 2003. Критические Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН. 210 с.

уровни минерального загрязнения экосистемы р. Такшеев С. А., 2005. Состояние рыбной части со Кенти // Гидроэкологические проблемы Карелии и общества Костомукшского хвостохранилища и его использование водных ресурсов. Петрозаводск: Изд- оценка биохимическими методами: Автореферат во КарНЦ РАН. С. 103–110. дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск: Изд-во Лозовик П. А., Куликова Т. П., Мартынова Н. Н., КарНЦ РАН. 23 с.

2003. Мониторинг водных объектов республики Ка- Baba M., Osumi M., Scott S.V., Klionsky D.J., релия в 1992–2000 гг. // Гидроэкологические пробле- Osumi Y., 1997. Two distinct pathways for targeting мы Карелии и использование водных ресурсов. Пет- proteins from the cytoplasm to the vacuole/ lysosome // розаводск: Изд-во КарНЦ РАН. С. 135–144. J. Cell. Biol. V. 139, no. 7. P. 1687–1695.

Мещерякова О. В., Чурова М. В., Немова Н. Н., Khler A., 1991. Lysosomal perturbations in fish 2010. Изменение активности некоторых митохондри- liver as indicators of toxic effects of environmental альных ферментов органов рыб при антропогенной pollution // Compar. Biochem. and Physiol. C. V. 100, нагрузке // современные проблемы физиологии и био- no. 1–2. P. 123–127.

химии водных организмов: Материалы III междунар. Versteeg D.J., Giesy J.P., 1985. Lysosomal enzyme конф. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН. С. 116–117. release in the bluegill sunfish (Lepomis Моисеенко Т. И., 2009. Водная экотоксикология: macrochirochirus Rafinesque) exposed to cadmium // Теоретические и прикладные аспекты. М.: Наука. 400 с. Arch. Environ. Contam. Toxicol. V. 14. P. 631–640.

ESTIMATION OF THE ORE-MINING INDUSTRY WASTES EFFECT ON THE MASS FISH SPECIES OF THE KOSTOMUKSHSKOE RESERVOIR USING LYSOSOMAL ENZYMES ACTIVITY ASSAY R.U. Vysotskaya, S.A. Taksheev, V.S. Skidchenko Institute of biology Karelian Research Centre Russian Academy of Sciences, Petrozavodsk, Russia, e-mail: rimma@bio.krc.karelia.ru changes in chemical composition of technogenic A comparative study of lysosomal enzymes waste waters (increasing total mineralization, activity was undertaken in different tissues of decreasing pH) and concomitant alteration of whitefish and pike from the Kostomukshskoe phyto- and zooplankton. Besides of this, temporary reservoir, polluted by ore-mining industry wastes, distinction in biochemical responses of whitefish and from the pure lake Kamennoe. Species, age and and pike to the pollution could be explained by sex specificity were discovered in adaptive stabilizing of adaptive reactions due to prolonged reactions of fish to mineral pollution of this type.

living in the anthropologically changed The results obtained differed from the data of the environment.

previous ones, probably, because of the ongoing БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТОЯНИЯ ГОНАД СОЗРЕВАЮЩИХ ОСОБЕЙ В ПЕРИОД ВЕСЕННЕ-ЛЕТНЕГО НАГУЛА И АНАДРОМНОЙ МИГРАЦИЙ В 2000 И 2007 гг.

С. Б. Городовская, В. И. Шершнева Камчатский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, г. Петропавловск-Камчатский, Россия, e-mail: gorodovskaya. s.b @kamniro.ru Цель исследований – оценка физиологиче Введение ского состояния созревающих лососей на ос новании гистологических и биохимических Для рыбохозяйственной науки на современ ном этапе в популяционных исследованиях показателей гонад и мышц горбуши, кеты и биологии тихоокеанских лососей рода нерки.

Oncorhynchus представляет практический инте рес решение вопросов распределения, биологи- Материалы и методы ческого состояния особей и динамики вылова в В работе использованы результаты химиче морских промысловых скоплениях. В течении ского и гистологического анализа гонад от од морского дрифтерного промысла в 2000 года них и тех же особей лососей, отловленных в пе выяснялись характерные черты гаметогенеза и риод весенне-летних миграций. Материалы соб особенности биохимического состояния созре раны в ходе научно-исследовательских экспеди вающих лососей. Были получены первые дан ций на российских дрифтерных судах в мае-ав ные, характеризующие содержания химических густе 2000–2007 гг. в Петропавловск-Командор веществ в гонадах и мышцах самцов и самок ской подзоне (координаты: 5121–5400 с.ш., к горбуши, созревающих самок и самцов кеты и востоку от побережья восточной Камчатки до нерки разного возраста в период нагульной и 16711 в.д.). Сбор и обработка проб проводи преднерестовой миграции. Исследования прово лись стандартными методами (Лав, 1976;

дились в северо-западной части Тихого океана Shershneva, 1991;

Волкова, Елецкий, 1982). При (СЗТО).

изучении гистологических препаратов самок ке В весенне-летний период в прикамчатских ты и нерки под микроскопом Olympus просчи водах северо-западной части Тихого океана тывались ооциты разных стадий развития. Изу нагуливаются все виды дальневосточных ло чено 2324 препарата. Химическому анализу бы сосей. Созревающие лососи отдельных стад ли подвергнуты гонады и мышцы лососей, соб мигрируют на нерест к рекам восточной и се ранные в 2000–2007 гг., всего 1942 экз. (табл. 1).

веро-восточной Камчатки (Бугаев, 1995;

Зава Статистическую обработку полученных данных рина, 2004). В этот период лососи продолжа проводили с помощью программ EXCEL, ют активно питаться (Карпенко и др., 2006) и STATISTICA 6,0, OPTIMAS 6. Расчет коэффи в их организме депонируются высокоэнерге циентов корреляции и оценку их достоверности тические вещества, за счет которых развива проводили непосредственно по значениям со ются половые железы (Лав, 1976). Одним из пряженных признаков, т.е. без группировки вы наиболее важных показателей, отражающим борочных данных в вариационные ряды (при Р влияние абиотических и биотических условий 0,99). Изменчивость показателей оценивали нагула на интенсивность обменных процессов по коэффициенту вариации (CV, %). Достовер в организме рыб, является уровень их жирона ность различий определяли стандартным мето копления (Шершнева, 1968;

Кизеветтер, 1973;

дом, а уровень надежности определяемых пара Лав, 1976).

Таблица 1. Объем обработанного материала (экз. лососей) Методика Вид 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 всего нерка 36 76 55 125 106 79 53 18 Гистология кета 49 54 48 143 56 81 66 15 (экз.) горбуша 9 10 10 21 12 15 17 10 нерка 53 170 80 112 135 160 64 36 Биохимия кета 104 181 71 181 79 133 61 60 (экз.) горбуша 19 51 40 40 19 18 17 58 метров оценивали при р0,01. Ошибка не пре- ских включений. Все анализируемые гонады вышала 5%. горбуши имеют созревающие ооциты и сперма Изображение гистологических срезов полу- тоциты. В начале анадромных миграций в яич чены с помощью комплекса, в состав которого никах горбуши присутствуют ооциты, в кото входит видеокамера Leika DС и микроскоп рых ампулы жира и глыбки желтка обнаружива Olimpus. Фотографии обработаны в программе ются по всей площади ооплазмы (рис. 1). В ию OPTIMAS 6.5. не не были обнаружены более ранние стадии развития ооцитов, которые характеризуются Результаты и обсуждение процессом вакуолизации плазмы по периферии ооцитов. В течение июня в яичниках горбуши Характеристика биологического состояния происходит интенсивное накопление трофиче горбуши в период анадромных миграций ских включений. К концу июня – началу июля Жир – наиболее лабильный компонент хими- ооциты находились на завершающем периоде ческого состава тканей и изменение его со- вителлогенеза – накопления жира и желтка по держания связано с глубокими биохимическими всей ооплазме.

процессами, происходящими в организме рыб, в Жирность гонад самок увеличивалась до зависимости от их биологического состояния. 12,6% у самок горбуши урожайного поколе Жир, депонирующий в мышцах, печени или на ния в 2003 г. (численность 101,0 млн. экз.), а других внутренностях является тем резервом, из минимальная жирность в гонадах самок цик которого черпается энергия для дозревания гонад личного поколения – 7,8% (численность 95, в преднерестовый период (Анохина, 1969;

млн. экз.) в 2005 г., в отличии от жирности в Шатуновский, 1980). мышцах (рис. 2). Содержание жира в гонадах В весенне-летний период 2000–2007 гг. в самок горбуши малочисленных поколений прикамчатских водах СЗТО нагуливались мало- варьировала от 8,73% в 2004 г. (численность численные поколения восточно-камчатская гор- 22,6 млн. экз.) до 10,65% в 2002 г. (числен буши (в четные годы), численность которых из- ность 4,0 млн. экз.).

менялась от 2,42 млн. экз. (2000 г.) до 34,0 млн. Перераспределение энергетических ве экз. (2006 г.) и урожайные поколения (нечетные ществ в организме созревающих самок в пери годы) – численность которых изменялась от од анадромных миграций показывает процесс 47,7 млн. экз. (2001 г.) до 105,0 млн. экз. ускоренного созревание гонад, для которого (2007 г.). требуется накопление значительного количе В июле в клетках гонад самок завершается ства жира в гонадах и поэтому калорийность формирование структурных элементов, но про- гонад выше калорийности мышц самок должается интенсивное накопление трофиче- (рис. 3).

Рис. 1. Срез вителлогенного ооцита горбуши. Стадия вакуолизации всей ооплазмы. Ув.: 20Х жир, % сыр. в-ва мышцы гонады 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Рис. 2. Содержание жира (% сыр. в-ва) в мышцах и гонадах самок горбуши (июлб 2001–2007 гг.) калорийность кал/г Мышцы Гонады 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Рис. 3. Калорийность (кал./г) гонад и мышц самок горбуши в июле 2001–2007 гг.

также начиналось формирование сперматид. В Исследования семенников горбуши выловлен ных на ранних этапах анадромных миграций раз- начале июля состояние половых клеток гонад ных лет показали, что процесс активного сперма- самцов не изменялось, увеличилась лишь их мас тогенеза подходил к завершающей фазе (рис. 4) са. В июле масса гонад самцов горбуши урожай т.е. в семенниках присутствовали сперматоциты ных поколений изменялась от 79,6 г (ГСИ – 6,91) разных порядков. Деление сперматогоний полно- в 2001 г. до 95,5 г (ГСИ – 6,78) в 2003 г. Масса стью закончилось и сперматоциты 1-го и 2-го по- гонад самцов горбуши малочисленных поколе рядков образовывали значительные скопления, а ний не превышала 82,1 г (ГСИ – 6,27) в 2002 г.

Рис. 4. Срез семенника горбуши. Семенник заполнен сперматоцитами разных порядков. Ув.: 20Х Содержание воды в семенниках горбуши во нируется в виде жировых резервов. В этот пери все годы исследований находилась на высоком од энергии на формирование половых клеток уровне и колебалась от 82,9 до 87,1%, в отличии уже не требуется, только небольшое ее количе от содержании воды в мышцах (рис. 5), жир- ство необходимо на увеличение запасов липид ность семенников всегда была незначительна – ных отложений в ооцитах и энергетических за не более 2,0%, общая калорийность гонад — не- трат на рост массы семенников (Городовская, высокой и изменялась от 483 до 1035 кал/г. Шершнева, 2010), поэтому жировые отложения Увеличение содержания воды в семенниках продолжают увеличиваться в мышцах горбуши созревающих самцов объясняется тем, что вода, (рис. 6) Процессы жиронакопления в мышцах и необходима для подвижности спермиев, поэто- гонадах самок и самцов горбуши протекают синхронно. Горбуша заходит в реки с уже впол му общая калорийность семенников была невы сокой. не созревшими гонадами, готовыми к вымету В июле процесс созревания половых желез икры и молок, в то время, как дозревания поло горбуши заканчивается. Но особи продолжают вых желез у нерки и кеты продолжается в пре активно питаться (Карпенко и др., 2006) и энер- сной воде (Бирман, 1985;

Лав, 1976;

Idler, гия, поступающая с пищей в их организм депо- Bitners, 1976).

вода, % мышцы гонады VII VI VII VII VI VII VI VII VII VI VII VI VII 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Рис. 5. Количества воды (% сыр. в-ва) в мышцах и гонадах самцов горбуши (июнь-июль 2000–2007 гг.) жир, % сыр. в-ва мышцы гонады Линейный (гонады) Линейный (мышцы) VI VII Рис. 6. Внутри сезонная динамика содержания жира (% сыр. в-ва) в яичниках и мышцах горбуши (2000–2007 гг.) большого роста. Характерной особенностью Характеристика биологического состояния этого периода развития является интенсивный созревающей кеты и нерки процесс накопления трофических включений в Кета. Скоплений кеты, нагуливавшейся в виде жира и желтка в центральной (околоядер прикамчатских водах СЗТО в весенне-летний период 2000–2007 гг. составляли особи всех ной) зоне плазмы ооцитов (рис. 7).

возрастов. В июне масса гонад половозрелых Общая энергия, аккумулированная в мышцах самок кеты составляла от 78 г (ГСИ – 3,60) до созревающих самок кеты, по мере нагула посте 80 г (ГСИ – 4,00). В июле масса гонад значи- пенно перераспределяется в гонады самок, где тельно увеличилась: до 197 г (ГСИ – 7,67). Наи- содержание жира возрастает, а в мышцах соот большая масса гонад была у созревающих самок ветственно, снижается, в среднем от 8,9% в мае в возрасте 5+ и составила 300 г (ГСИ – 13,64). до 6,5% в августе. У созревающих самок отмече Корреляция между массой гонад и гонадосома- но увеличение жирности гонад в среднем от 3,7% тическим индексом созревающих самок кеты в мае до 16,1 в августе (рис. 8) и калорийности от была положительной (r ± m = +0,99 ± 0,03). 1930 до 2461 кал/г, соответственно. Процесс со Основное количество ооцитов в яичниках со- провождался уменьшением количества жира в зревающих самок кеты уже вступило в период мышцах, значит и калорийности (рис. 9).

Рис. 7. Срез яичника кеты. Ооцит содержит жировые капли в околоядерной зоне ооплазмы.

Ядро имеет фестончатые края (июль 2007 г). Ув.: 20Х 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, жир, % сыр. в-ва Мышцы 10, Гонады 9, Линейный (Гонады) 8, 7,00 Линейный (Мышцы) 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, V VI VII VIII Рис. 8. Внутри сезонная динамика содержания жира (% от сыр. в-ва) в яичниках и мышцах самок созревающей кеты (2000–2007 гг.) калорийность, кал/г Мышцы Гонады 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Рис. 9. Калорийность (кал./г) гонад и мышц созревающих самок кеты в 2000–2007 гг Созревающие самки кеты характеризовались резервной энергии в виде жировых накоплений.

увеличением содержания жира в яичниках и по- Энергия, накопленная в мышцах в период нагу вышенной калорийностью. По мере приближе- ла, расходуется не только для поддержания об ния анадромных миграций особи лососей акку- менных процессов в организме на определенном мулировали в мышцах значительное количество уровне, но и для дальнейшего развития клеток половых желез и эмбрионов. Созревание лосо- 71 г (ГСИ – 2,68) до 157 г (ГСИ – 4,23). В поло сей сопровождается значительным истощением вых клетках таких самцов происходил процесс жировых резервов в мышцах. Перераспределе- активного сперматогенеза. Основную массу по ние энергетических веществ из мышц в яичники ловых клеток составляли сперматоциты разных кеты происходит постепенно – от начала ана- порядков (рис. 10). Между массой гонад самцов дромной миграции (май, июнь) к завершающим и их гонадосоматическим индексом, существует месяцам (июль, август), т.е. при приближении к тесная связь (r ± m = + 0,98 ± 0,03). В гонадах местам нереста (рис. 8). созревающих самцов увеличилось содержание Созревающие самцы кеты были всех возрас- воды (рис. 11). Жирность гонад созревающих тов. В июле масса гонад самцов колебалась от самцов повысилась незначительно до 2,6%.

Рис. 10. Срез семенника кеты. Семенник содержит сперматоцитами разных порядков, границы ампул разрушены. Ув.: 20Х Мышцы вода, % Гонады Линейный (Гонады) Линейный (Мышцы) V VI VII VIII Рис. 11. Содержание воды (%) в гонадах и мышцах созревающих самцов кеты в 2000–2007 гг.

Увеличение содержания воды в семенниках Гистологическое строение ооцитов, находя созревающих самцов объясняется тем, что вода щихся на различных ступенях развития, в гона необходима для большей выживаемости спер- дах созревающей нерки, аналогично таковым у миев, и результатом этих процессов – снижение кеты. В мае – июле в ооцитах яичников созре общей калорийности гонад по сравнению с ка- вающих самок нерки уже заканчивался период лорийностью мышц. Общая калорийность се- большого роста, т.е. жировые вакуоли заполни менников кеты снизилась от мая к августу и со- ли всю околоядерную цитоплазму.

ставила 1008 кал./г и 725 кал./г, соответственно. В этот период в клетках яичников нерки про Таким образом, у самцов кеты, как и у сам- исходило накопление энергетических веществ, в цов горбуши наблюдается рост содержания во- основном, жира. В мае жирность гонад созре ды в семенниках и снижение в мышцах. вающих самок в среднем составляла 10,7%, а в Нерка. В мае-июле созревающая нерка в воз- июле возросла до 13,2%, а в мышцах содержа расте,2+ составляла 5%, в возрасте,3+ – 55,3%. ние жира было меньше (рис. 12). Общая кало Созревающие самки нерки присутствовали во рийность половых желез самок нерки возраста всех возрастных группах. ла от 1745 кал./г в мае до 2379 кал./г в июле.

жир, % сыр. в-ва мышцы гонады Линейный (гонады) Линейный (мышцы) V VI VII Рис. 12. Внутрисезонное изменения содержание жира (% сыр. в-ва) в гонадах и мышцах созревающих самок нерки в 2000–2007 гг.

Созревающих самцы нерки были всех воз- варьировала в пределах от 2,4% в июне до 2,8% в растов. Масса гонад созревающих самцов июле. Калорийность половых желез самцов нерки изменялась от 15,0 г (ГСИ – 0,74) в июне до изменялась от 794 кал./г до 918 кал./г, и зависела от 46,6 г (ГСИ – 1,70) в июле. В половых клетках содержания воды в гонадах (r ± m = -0,83± 0,26).

созревающих самцов происходил процесс ак- В этот период нагула самцов калорийность тивного сперматогенеза. Основную массу по- мышц была значительно выше.

ловых клеток составляли сперматоциты раз- Характерной особенностью созревающих са ных порядков и сперматиды, как и у самцов мок нерки является накопление жира и увеличе кеты. ние калорийности яичников, а самцов – боль Количество воды в семенниках изменялось от шое содержание воды в семенниках, поэтому 82,0% в мае до 83,2% в июле (рис. 13), и было зна- показатель калорийности семенников значи чительно выше, чем в мышцах. Жирность гонад тельно ниже, чем мышц.

вода, % мышцы гонады V VI VII Рис. 13. Внутри сезонная динамика изменения содержания воды (% от сыр. в-ва) в семенниках и мышцах нерки (2000–2007 гг.).

чительно увеличивались к концу миграции (июль, Заключение август) при подходах к нерестовым рекам.

В период анадромных миграций происходило Особи горбуши продолжали активно питаться, перераспределение энергетических веществ в ор- когда процесс созревание гонад подходил к завер ганизме созревающих горбуши, нерки и кеты. У шению, поэтому жиронакопления в мышцах и го самок процесс созреваня половых желез требовал надах самок и самцов горбуши протекали син накопления жира в ооцитах. У самцов при созре- хронно. Горбуша заходила в реки с уже вполне со вании увеличивалось содержание воды в семенни- зревшими гонадами, готовыми к вымету икры и ках. Данные процессы в начале анадромных ми- молок, в то время, как дозревание половых желез граций (май, июнь) были выражены слабо, и зна- у кеты и нерки продолжалось в пресной воде.

Литература Анохина Л.Е. 1969. Закономерности плодовитости Кизеветтер И. В. 1973. Биохимия сырья водного про рыб на примере осеннее – и весенне-нерестующей сала- исхождения. М.: Пищ.пром. 442 с.

ки. М.: Наука, 261 с. Карпенко В. И., Волков А. Ф, Коваль М. В. 2006. Пи Бирман И. Б. 1985. Морской период жизни и вопросы тание тихоокеанских лососей, как индикатор состояния динамики численности стада тихоокеанских лососей. М.: экосистемы Северной Пацифики Сб. науч. трудов. Петро Агропромиздат, 208 с. павловск-Камчатский: КамчатНИРО, Вып. 8. С. 113–125.

Бугаев В. Ф. 1995. Азиатская нерка. М.: Колос. 464 с. Лав Р. М. 1976. Химическая биология рыб. М.: Пищ.

Волкова О. В., Елецкий Ю. К. 1982. Основы гистоло- Пром-сть, 349 с.

гии с гистологической техникой. М.: Медицина. – 304 с. Шатуновский М. И. 1980. Экологические закономер Городовская С. Б., Шершнева В. И. 2010. Характе- ности обмена веществ морских рыб. М.: Наука, 288 с.

ристика физиологического состояния созревающих ло- Шершнева В. И. 1968. Динамика жирности кеты в от сосей в период анадромных миграций. Современные крытом море в весенне-летний период 1966 г. // Труды 1 проблемы физиологии и биохимии водных организмов: ой конференции молодых ученых г. Петропавловска Материалы III междунар. науч. конф. г. Петрозаводск: Камчатского. С. 25–34.

Изд-во Института биологии КарНЦ РАН, Вып. 3. Shershneva V.I. 1991. Interannual variability in С. 45–46. biochemical parameters of pink (Oncorhynchus gorbuscha) Заварина Л. О. 2004. Некоторые данные о неполовоз- and chum (Oncorhynchus keta) fry in coastal waters of релой кете Oncorhynchus keta (Walbaum) в летнее-осен- Kamchatka // In.: Int. Symp. On Biol. Interactions of ний период нагула в открытых водах Тихого океана // Enchanced and Wild Salmonids. Canada, 70 р.

Сохранение биоразнообразия Камчатки и прилегающих Idler D.R. and Bitners J. 1960. Biochemical studies on морей. Материалы V научной конференции. Петропав- sockeye salmon during spawning migration // Fish Res. Bd.

ловск- Камчатский. С. 212–215. Canada. Vol. 16, № 2. P. 223–241.

ВИДОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ УРОВНЯ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В КРОВИ ЧЕРНОМОРСКИХ РЫБ И. И. Дорохова Институт биологии южных морей НАН Украины, г. Севастополь, АР Крым, Украина, e-mail: mirenri@bk.ru язык Solea nasuta (Pallas), барабуля Mullus Введение barbatus ponticus (Essipov), черноморская сельдь В настоящее время продолжается поиск эффек- Alosa immaculate (Bennett), морской ерш Scorpaena тивных методов оценки воздействия человека на porcus Linne, кефаль сингиль Liza aurata (Risso), cпикара Spicara flexuosa Linne).

окружающую среду и видов, наиболее полно от ражающих состояние акваторий. Белковый обмен, Основные биологические особенности изу наряду с иммунной и антиоксидантной система- чаемых видов представлены в табл. (Светови ми, является чувствительным маркером состояния дов, 1964, Васильева 2004).

гидробионтов (Вахтина и др, 2005). При негатив- Рыб отлавливали в двух бухтах в районе Сева стополя и подвергали стандартному биологиче ном воздействии происходит сдвиг белкового об мена в сторону распада белков на олигопептиды, скому анализу. Кровь отстаивали на холоду су агрегация и окислительная модификация белко- тки, отбирали сыворотку, эритроцитарную массу вых молекул, которые более подвержены разло- промывали физиологическим раствором для уда жению ферментами нежели нативные белки (Ду- ления остатков сыворотки и затем заливали дис бинина, 1993). Избыточное появление олигопеп- тиллированной водой (1 объем эритроцитарной тидов в крови и отдельных органах приводит к эн- массы : 4 объема дистиллированной воды) и ос догенной интоксикации, которая усиливает нега- тавляли при температуре 4 °С еще на 24 часа.

тивное влияние окружающей среды на организм Уровень эндогенной интоксикации (ЭИ) оп (Титов, 2004;

Карякина, 2004). ределяли по содержанию средних молекул (мо В связи с этим целью настоящей работы яв- лекул средней массы, олигопептидов). К 0,5 мл ляется изучение видовых особенностей уровня пробы добавляли 0,25 мл 10% раствора трихло эндогенной интоксикации в крови некоторых уксусной кислоты и центрифугировали 30 ми видов черноморских рыб. нут при 3000 об/мин. 0,3 мл надосадочной жид кости вносили в 3,7 мл 3% NaOH, добавляли Материал и методы 0,2 мл реактива Бенедикта и инкубировали минут, измеряли оптическую плотность при дли Материалом для исследования служила кровь не волны 330 нм. Содержание белка в пробах оп некоторых видов черноморских видов рыб (мор- ределяли по методу Лоури (Чиркин, 2002). Ста ская лисица Raja clavata Linne, морской кот тистический анализ проводили с использование Dasyatis pastinaca Linne, морской налим t-критерия Стьюдента (Лакин, 1990).

Gaidropsarus mediterraneus Linne, мерланг Merlangius merlangus euxinus (Nordmann), черно- Результаты и обсуждение морская ставрида Trachurus mediterraneus ponticus (Aleev), темный горбыль Sciaena umbra Linne, лас- Полученные данные, характеризующие уро кирь Diplodus annularis Linne, зеленушка-тинка вень эндогенной интоксикации в крови изученных Crenilabrus tinca Linne, звездочет Uranoscorpus видов рыб представлены на рисунке. Максималь scaber Linne, ошибень Ophidion rochei (Muller), ное содержание олигопептидов в крови были от бычок-мартовик Gobius batrachocephalus (Pallas), мечены у глоссы, бычка-кругляка, ошибня, бара бычок-кругляк Neogobius melanostomus (Pallas), були, спикары, ставриды;

минимальное у кефали глосса Platichthys flesus luscus (Pallas), морской сингиля, морского ерша, звездочета.

Особенности биологии некоторых черноморских рыб Экологическая Отношение Отношение Вид Нерест Миграция Питание группа к солености к температуре Морской кот донный июнь–июль * + т Р, Рак Морская лисица - || - март–июль ** + т Р, Рак, М Морской ерш донный май–июнь ** + т Р Глосса - || - январь–март ** +/– т П, Р, Рак Звездочет - || - июль–сентябрь * + т Р, Рак Бычок-кругляк - || - апрель–июнь * +/– т М, Р, Рак Бычок-мартовик - || - февраль–май ** +/– т Р Морской язык - || - июнь–сентябрь ** +/– т П, Рак, Р Морской налим придонный ноябрь–март * + х Р, Рак, П Ошибень - || - июнь–сентябрь * + т Р, П, Рак, М, Г Султанка (барабуля) май–сентябрь * + т П Зеленушка-тинка придон.-пелаг. май–июнь ** + т М, П Кефаль-сингиль - || - июль–ноябрь * +/– т Д Спикара - || - май–июль ** + т смешанное Мерланг - || - декабрь–март * + х Р, Рак, П Ставрида пелагический май–август н/з + т Р, Рак Темный горбыль - || - май–июль * + т Рак, Р Ласкирь - || - июнь–сентябрь * + т В, Г, П, Рак Сельдь черноморская - || - май–август * +/– т Р, Рак Примечание. Р – рыбы, П – полихеты, Рак – ракообразные, М – моллюски, Г – губки, гидроиды, Д – детрит, В – водорос ли;

т – теплолюбивый, х – холодолюбивый;

* – вид мигрирует, ** – вид не мигрирует, н/з – мигрирует незначительно;

+ – типично морской, +/- – солоноватоводный.

7 - ед.опт.плот.*мл*10 \ мг кру гляк зелену ш к глос с а б араб у ля горб ы ль кефаль мерланг лас кирь ош иб ень с ельдь морс кой морс кой морс кой морс ой с пикара с таврида морс кая звездочет мартовик б ы чок темны й лис иц а налим а-тинка б ы чок язы к ерш кот хрящевые донные придонные придонно- пелагические пелагические Видовые особенности содержания олигопептидов в крови рыб.

верных отличий между морским ершом, звездо Уровень эндогенной интоксикации в крови четом, бычком-мартовиком и морским языком морского кота несколько выше такового у не установлено. Уровень эндогенной интоксика морской лисицы. Значимых отличий между ции в крови бычка-кругляка и глоссы превыша хрящевыми и костистыми рыбами установлено не было. У представителей донной группы досто- ет показатели других видов рыб этой экологиче ской группы. В придонной группе следует отме- не столь интенсивно или же утилизация олиго тить достоверно более высокое содержание оли- пептидов как продуктов распада белков проте гопептидов в крови барабули по отношению к кает достаточно быстро, что не приводит к их показателям налима и зеленушки-тинки. Среди избыточному накоплению.

придонно-пелагических рыб выделяется кефаль- Исследуемый показатель в крови спикары сингиль, имеющая в 2 раза более низкий уро- более чем в 3 раза превышают таковой в крови вень содержания олигопептидов. Между мер- кефали. Спикара также может заходить в опрес лангом и спикарой отличий не выявлено. В ненные низовья рек, но основу ее питания со группе изученных пелагических рыб отмечены ставляют водоросли, полихеты, ракообразные и достоверные отличия между ставридой и тем- мелкая рыба. Мерланг питается мелкой рыбой и ным горбылем. Показатели ласкиря и сельди ракообразными и уровень олигопептидов бли сильно варьируют. зок к значениям спикары. Поэтому можно пред Достоверных различий между разными эко- положить, что характер кормовой базы так же логическими группами установлено не было. может оказывать влияние на содержание пепти Минимальные показатели в группе донных рыб дов в крови.

у звездочета (1,6 ед. опт. плот.*мл*10–3/мг), Налим и мерланг являются холодолюбивыми придонных – у зеленушки-тинки (1,7 ед. опт. видами, тем не менее, существенных различий плот.*мл*10–3/мг), придонно-пелагических у между ними и теплолюбивыми видами установ кефали (1,3 ед.опт.плот.*мл*10–3/мг) пелагиче- лено не было.

ских – у темного горбыля (1,8 ед. опт. Темный горбыль и ставрида имеют сходство плот.*мл*10–3/мг);

максимальные в группе дон- кормовой базы, активности и мест обитания, но ных – у глоссы (4,5 ед.опт.плот.*мл*10–3/мг), при- различаются активностью в течение суток. Гор донных – у барабули (4 ед.опт.плот.*мл*10–3/мг), быль активен в ночное время суток, а ставрида в придонно-пелагических – спикары (4,1 ед. опт. дневное. Исследуемая рыба отлавливалась ран плот.*мл*10–3/мг), пелагических – ставриды ним утром, поэтому можно предположить, что (4,4 ед.опт.плот.*мл*10–3/мг). Внутри группо- горбыль уже закончил питание, в то время как вые средние значения имеют тенденцию к воз- ставрида к нему еще не приступала, что и яви растанию в ряду хрящевые донные кости- лось причиной различий в уровне исследуемого стые и донные пелагические (2,39 2,73 показателя, или же это обусловлено только ви 2,86 2,873,06 cоответсвенно). доспецифичностью.

Различия в содержании олигопептидов в кро- Согласно данным литературы иммунологиче ви барабули и зеленушки-тинки могут быть свя- ские, прооксидантно-антиоксидантные показате заны как с различной подвижностью данных ви- ли, а также некоторые соматические индексы не дов (султанка более подвижна), так и с разницей показали достоверных отличий между экологиче кормовой базы. скими группами рыб. Однако отмечены широкая Изученные придонно-пелагические виды вариабельность и достоверные отличия между значительно отличаются особенностями биоло- черноморскими видами, относящимися к одной гии. Солоноватоводная кефаль, питающаяся группе (Кузьминова, 2010а;

Кузьминова, 2010б;

детритом, зачастую заходящая в загрязненные Кузьминова, 2008;

Скуратовская, 2009).

эстуарии рек (в частности р. Черная, впадающая Таким образом, уровень эндогенной инток в б. Севастопольская) имеет минимальные пока- сикации в тканях черноморских рыб является затели уровня эндогенной интоксикации. Про- видоспецифичным, не зависящим от экологиче веденные ранние исследования показали, что ской группы и филогенетического положения, данный вид обладает высокой устойчивостью к но имеет тенденцию к возрастанию от донных различным ксенобиотикам (Руднева и др., рыб к пелагическим, возможно подвержен влия 2000), поэтому процессы распада белков идут нию подвижности и питания.

Литература Васильева Е. Д. Популярный атлас – определи- разнобразие, экообразование. Ч. II. Зоология. – тель. Рыбы. – М.: Дрофа, 2004. – 400 с.: ил. Симферополь: КРА «Экология и мир», – 2005. – Вахтина Т. Б., Рощина О. В., Скуратовская 257 с.

Е. Н. Использование биохмических индикаторов Дубинина Е.Е., Шугалей И. В. Окислительная мо рыб в биомониторинге прибрежной части Черного дификация белков. // Успехи соврем. биологии. – моря /Заповедники Крыма:заповедное дело, био- 1993. – Т. 113. – Вып. 1. – С. 71.

Карякина Е. В., Белова С. В. Молекулы средней Лакин Г. Ф. Биометрия. / 4-е изд., перераб. и массы как интегральный показатель метаболических доп. – М.: Высшая школа, 1990. – С. 352.

нарушений (обзор литературы) // Клин. лаб. диаг. – Практикум по биохимии: Учеб. пособие / А. А.

2004. – № 3. – С. 3–8. Чиркин. – Мн.: Новое Знание, 2002. – 512 с. – (Меди Кузьминова Н. С. Видовые, сезонные, половые цинское образование).

отличия индекса селезенки некоторых видов черно- Руднева И. И., Чесалина Т. С., Кузьминова Н. С.

Ответные реакции молоди черноморской кефали на морских рыб и его подверженность антропогенному загрязнение мазутом // Экология – 2000. – № 4 – фактору // Вест.зоологии – 2008. – Т. 42. – № 2 – с. 304–306.

с. 135–142.

Кузьминова Н. С. Видовые и экологические осо- Световидов А. Н. Рыбы Черного моря. – М.: Нау бенности активности лизоцима в сыворотке крови ка, 1964. – 467 с.

черноморских рыб. // Экол. системы и приборы. – Скуратовская Е. Н. Состояние антиоксидатной 2010а. – № 2 – с. 22–27. ферментной системы крови черноморских рыб в ус Кузьминова Н. С. Концентрация малых циркули- ловиях комплексного хронического загрязнения: дис.

рующих иммунокомплексов в сыворотке крови неко- … кандидата биол. наук: 03.00.04 / Скуратовская торых черноморских рыб \ Современные проблемы Екатирина Николаевна. – Севастополь, 2009. – 148 с.

Титов В. Н. Экзогенные и эндогенные патологи физиологии и биохимии водных организмов: Мате ческие факторы (патогенны) как причина воспаления риалы III Междун. конф-ции с элементами школы для молодых ученых, аспирантов и студентов 22 ию- // Клин.лаб.диаг. – 2004. – № 5. – С. 3–10.

ня – 26 июня 2010 года. – Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2010б. – 216 с.

SPECIFIC PECULIARITIES OF ENDOGENOUS INTOXICATION IN BLOOD OF THE BLACK SEA FISHES I.I. Dorohova Institute of Biology of the Southern Seas, Ukrain, Sevastopol, e-mail: mirenri@bk.ru depending on an ecological group and phylogenesis The specific features of level of endogenous position, but has a tendency towards increasing intoxication in blood of Black Sea fishes were from the bottom fishes to pelagian, possibly depend investigated. Level of endogenous intoxication in on mobility and feed.

tissues of Black Sea fishes is speciesspecific, not ОСОБЕННОСТИ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЕЧЕНИ МОРСКОГО ЕРША ИЗ БУХТ С РАЗЛИЧНЫМ УРОВНЕМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И. И. Дорохова, Ю. В. Новоселова Институт биологии южных морей НАН Украины, г. Севастополь, АР Крым, Украина, e-mail: mirenri@bk.ru;

yunovosyolova@yandex.ru стоянии организма и о его устойчивости к повре Введение ждающим факторам Изменения на более глубо В настоящее время для оценки качества водной ком уровне сказываются на различных метаболи среды и ее пригодности для существования орга- ческих процессах, в том числе, и на белковом об мене – синтезе и распаде белков, взаимопревраще низмов все чаще применяются экотоксикологиче ские методы. Они позволяют по откликам биоты, нии аминокислот.

проявляющимися на всех уровнях организации, На этом основании целью настоящей работы оценить экологическое состояние местообитаний является сравнительный анализ параметров ин (Adams, 2005). декса печени, эндогенной интоксикации и актив Ранее было показано, что эффективными био- ности аминотрансфераз печени морского ерша из маркерами являются различные компоненты за- двух севастопольских бухт с разным уровнем ан щитных систем – иммунной и антиоксидантной, тропогенной нагрузки.

реорганизация которых позволяет проанализиро вать состояние организма, подвернутого действию Материалы и методы неблагоприятных факторов (Winston G.W., Giulio R.N., 1991). При этом биохимические параметры, Морского ерша Scorpeаna porcus отлавливали в двух бухтах в районе Севастополя с различным характеризующие реорганизацию обмена в усло экологическим статусом. Бухта Александровская виях изменения среды обитания, являются наибо отделена от открытой части моря молом, в аквато лее оперативными и чувствительными к повреж рии имеется аварийный выпуск канализационных дающим факторам. Однако если организм в тече городских стоков. Бухта Карантинная свободно ние длительного времени находится в неблаго приятных условиях, то это приводит к изменени- сообщается с открытой частью моря, на берегу также находится выпуск городского коллектора ям на более высоких уровнях его организации – (рис. 1). Тем не менее, наиболее загрязненной по тканевом, органном и т.д. в плоть до популяцион показателям воды, грунтов и рыб является б.

ного. У рыб, обитающих в загрязненных аквато Александровская (Кузьминова, 2010: Скуратов риях, нарушается структура клеток и тканей за счет развития различных патологий и накопления ская 2009) Отловленных рыб подвергали стандартному токсикантов (Hinton & Lauren, 1990;

Lang et al., биологическому анализу, по результатам которого 2006). Особенно часто подобные закономерности рассчитывали индекс печени по (формуле (1)), вы отмечены для печени, играющей центральную ражающий в ‰ (промилле) отношение массы пе роль в депонировании ксенобиотиков, их био чени рыбы к массе ее тушки. Выборки были диф трансформации и детоксикации.

Совершенно очевидно, что функциональная ференцированы по полу.

Статистическая оценка проводилась по Лакину активность печени организмов, в течение длитель (1990). Были составлены безинтервальные графи ного времени обитающих в неблагоприятных ус ки и проанализирован характер распределения ин ловиях, несет повышенную нагрузку, что сказыва декса печени (ИП). По каждой выборке были вы ется на морфофизиологическом и биохимическом статусе. В этом случае индекс печени (ИП) и его числены стандартное отклонение и коэффициент вариации, также было проведено сравнение сред вариации позволяют получить информацию о со Черное б. Севастольская б.

А б.

- Места вылова рыбы Рис. 1. Карта Севастопольской бухты с местами вылова рыбы ты и центрифугировали 30 минут по 3000 об/мин.

них значений индекса печени (ИП) по критерию достоверности Стьюдента. 0,3 мл надосадочной жидкости вносили в 3,7 мл Рп 1000 3% NaOH, добавляли 0,2 мл реактива Бенедикта и ИП (1) инкубировали 15 минут, измеряли оптическую Рт плотность при длине волны 330 нм. Пересчитыва где Pп – масса печени, Рт – масса тушки. ли на концентрацию белка в пробе.

Гомогенат печени готовили на холоду с добав- Статистический анализ проводили с использо лением 3 мл физиологического раствора, центри- вание t-критерия Стьюдента (Лакин, 1990).

фугировали и использовали супернатант для даль нейших исследований. Результаты и обсуждение Активность аминотрансфераз определяли по методу Райтмана-Френкеля с использованием Статистические показатели печени морского стандартных наборов «Фiлiсiт» – «АсАт» и ерша из двух бухт представлены в табл.


Результа «АлАт». К 0,04 мл гомогената добавляли 0,2 мл ты исследований не показали достоверных разли субстратно-буферного раствора и оставляли на 1 чий между значениями ИП печени самок и самцов час при комнатной температуре, после этого при- в каждой бухте. Однако ИП самок из бухты Ка ливали 0,2 мл стоп-реагента (2,4-динитрофенил- рантинной был достоверно выше (p0,05) по срав гидразин) и инкубировали еще 20 минут. Затем нению с соответствующим показателем рыб из добавляли 2 мл гидроокси натрия 0,4 Н. Через 10 бухты Александровской, у самцов различий не ус минут измеряли оптическую плотность исследуе- тановлено. Следует отметить, что показатели ва мой пробы против холостой (индивидуальной для риации ИП у самок из обеих бухт выше, чем у каждого образца) при длине волны 500–530 нм. самцов, а у рыб из бухты Карантинной выше, чем Делали пересчет на мг белка с учетом содержания у рыб из бухты Александровской.

белка в гомогенизате. Содержание белка опреде- Активность аминотрансфераз в печени ерша из ляли с использованием набора «Фiлiсiт» – «Об- двух бухт представлены на рис. 2. Активность щий белок» Коэффициент де Ритиса рассчитыва- АлАт одинакова в печени самцов и самок из б. Ка ли как отношение активности АсАт к активности рантинная, а в б. Александровской показатели са АлАт. мок достоверно превышают значение самцов Уровень эндогенной интоксикации определяли (рис. 2.А). Активность фермента в печени самок по содержанию средних молекул (молекул сред- из обеих бухт не различается, а у самцов из Алек ней массы, олигопептидов). К 0,5 мл пробы добав- сандровской бухты этот показатель достоверно ляли 0,25 мл 10% раствора трихлоуксусной кисло- ниже.

Статистические показатели ИП морского ерша из двух бухт Севастополя в 2009 г.

б. Александровская б. Карантинная Показатели Показатели Количество Количество 39 19 161 n n Разброс 7,50–41,70 8,54–32,68 Разброс 5,33–66,27 3,04–60, R (min – max) 34,20 24,14 R (min – max) 60,94 57, Среднее Среднее 17,32 ± 1,46 19,57 ± 1,63 22,97 ± 1,10 21,11 ± 0, M±m M±m Стандартное отклонение Стандартное отклонение 9,14 7,10 13,90 10, Коэффициент вариации Коэффициент вариации 52,79 36,29 60,51 50, V, % V, % Коэффициент асимметрии Коэффициент асимметрии 1,28 0,42 1,36 1, As As 0, б.Александровская б.Карантинная 0, мкмоль/ 0, 0,18 0,2 мкмоль/ час*мг Б В А 0,16 0,18 час*мг 0, 0,14 0, 0,14 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, * 0, 0, 0, 0, * 0,04 0,04 0, 0,02 0, 0 самки самцы самки самцы самки самцы Рис. 2. Активность аминотрансферах в печени морского ерша (А – активность аланинаминотрансферазы, Б – активность аспартатаминотрансферазы, В – коэффициент де Ритиса) * – достоверность различий показателей рыб разного пола Активность АсАт варьирует неоднозначно: 0,008 Ед.опт*мл/ мг б.Алесандров ская в б. Александровской бухте активность фер- б.Карантинная 0, мента достоверно выше у самок, в б. Каран тинной у самцов (рис. 2.Б). Следует отметить 0, достоверное превышение активности фермен та в печени самок из б. Александровской, то- 0, гда как у самцов достоверных различий не об наружено. 0, Коэффициент де Ритиса одинаков у самок и самцов из б. Александровская, но выше у сам- 0, цов из б. Карантинная (рис. 2.В). В обоих слу чаях коэффициент де Ритиса выше у рыб из б. 0, Александровская по сравнению с Карантин 0, ной.

Уровень эндогенной интоксикации в пече ни ерша представлен на рис. 3. самки самцы Данный показатель не имеет различий в пе чени самок и самцов в обеих бухтах. Однако у Рис. 3. Уровень эндогенной интоксикации самок из б. Карантинная он достоверно выше в печени морского ерша по сравнению с соответствующим показате лем рыб из б. Александровской. У самцов от- Таким образом, результаты исследований мечена сходная тенденция, но различия в дан- показали определенные различия ответных ре ном случае не достоверны. акций печени самок и самцов рыб на антропо генное загрязнение. Не смотря на отсутствие рону увеличения активности АлАт в печени достоверных отличий среднестатистических рыб из бухты Александровской по сравнению с показателей ИП у рыб обоих полов из двух бухтой Карантинной. Ранее было показано дос бухт следует отметить большую вариабель- товерное повышение активности аспартатами ность ИП у самок по сравнению с самцами, нотрасферазы в сыворотки крови морского ер более выраженную у самок из бухты Каран- ша в б. Карантинная в летний период, а коэф тинной. Это может быть следствием влияния фициент де Ритиса у представителей обоих по среды обитания, характеризующейся как боль- лов ниже в б. Мартынова (бухта, располагаю шой изменчивостью (б. Карантинная), так и щаяся рядом с б. Александровская за молом) повышенной антропогенной нагрузкой, обу- (Рощина, 2010).

словленной постоянной работой городского Одновременно у рыб и бухты Карантинной коллектора. отмечено повышение концентрации продуктов Активность аминотрансфераз в печени рыб ЭИ, что свидетельствует о недостаточной эф проявляет определенные различия у особей из фективности систем детоксикации и наруше двух бухт. Если в печени самок из обеих бухт нии общей метаболической активности печени активность АлАт одинакова, то активность у рыб из более загрязненных акваторий.

АсАт ниже у рыб из Карантинной бухты. У На основании проведенных исследований самцов противоположная тенденция – актив- можно заключить, что экологическое состоя ность АсАт не различается у рыб из обеих ак- ние среды обитания оказывает существенное ваторий, а АлАт доминирует у рыб из бухты влияние на обменные процессы в печени. Из Карантинная, в то же время коэффициент де менчивость абиотических и биотических фак Ритиса (АсАт/АлАт) выше у рыб из б. Алек- торов в комплексе с антропогенной нагрузкой сандровская, что свидетельствует об однотип- вызывают усиление вариабельности ИП, сме ных изменениях активности аминотрансфераз щение баланса активности аминотрансфераз и у рыб из более загрязненной бухты. В этом активацию процессов эндогенной интоксика случае ферментативный баланс смещен в сто- ции.

Литература Кузьминова Н. С. Популяционные, морфофи- Скуратовская Е. Н. Состояние антиоксидатной зиологические и биохимические показатели спика- ферментной системы крови черноморских рыб в ус ры Spicara flexuosa (Rafinesque) в современный пе- ловиях комплексного хронического загрязнения: дис.

риод /Матер. V Муждунар. научно-практ. конф. … кандидата биол. наук: 03.00.04 / Скуратовская «Человек и животные» (г. Астрахань, 14–16 мая Екатирина Николаевна. – Севастополь, 2009. – 148 с.

2010 г.) / сост.: М. В. Лозовская. – Астрахань: Adams S.M. Assessing cause and effect of multiple Астраханский государственный университет, stressors on marine systems / S.M. Adams // Mar. Pollut.

издательский дом «Астраханский университет», Bull. – 2005. – Vol. 51, № 8–12. – P. 649–657.

2010. – 195 с. Lang T., Wosniok W., Barsiene J., Broeg K., Лакин Г. Ф. Биометрия. / 4-е изд., перераб. и Kopecka J., Parkkonen J. Liver histopathology in Baltic доп. – М.: Высшая школа, 1990. – С. 352. flounder (Platichthys fleus) as indicator of biological Практикум по биохимии: Учеб. пособие / А. А. effects of contaminants // Marine Pollution Bulletin, Чиркин. – Мн.: Новое Знание, 2002. – 512 с. – (Меди- 2006. – V. 53. – p. 488–496.

цинское образование). Hinton, D.E. & Lauren D.J. Integrative Рощина О. В. Влияние природных и антропоген- histopathological approaches to detecting effects of ных факторов на активность ферментов сыворотки environmental stressors on fishes / Biological Indicators крови черноморских рыб (на примере морского ер- of Stress in Fish. (ed. S.M. Adams). – 1990. – Pp. 51–66.

ша): автореферат на дис. … кандидата биол. наук: Winston G.W. Prooxidant and antioxidant mechanisms 03.00.04 / Рощина Ольга Владимировна. – Москва, in aquatic organisms / G.W. Winston, R.N. Giulio // 2010. – 20 с. Aquatic Toxicol. – 1991. – Vol. 19. – P. 137–161.

PECULIARITIES OF MORPHOPHYISIOLOGICAL AND BIOCHEMICAL PARAMETERS IN SCORPIONFISH LIVER INHABITING IN BAYS WITH DIFFERENT ANTHROPOGENIES INFLUENCE I.I. Dorohova, J.V. Novoselova Institute of Biology of the Southern Seas, Ukrain, Sevastopol, e-mail: mirenri@bk.ru;

yunovosyolova@yandex.ru Aleksandrovskaya bays. The factor of de Ritis has Peculiarities of morphophysiological and shown that the aluminous exchange in a liver is biochemical parameters in scorpionfish liver inhabiting displaced towards to increasing of alanine in Sevastopol’s bays were investigated. Hepatic index aminotransferase activity for fish from was higher for both genders of fish taken from Aleksandrovskaya bay. Content of oligopeptides in Karantinnaya bay. Aminotranferase activity was liver also had shown increasing for fish at Karantinnaya different for males and females inhabiting at bay. Investigated morphopyisiological and biochemical investigated bays. Males had higher alanine parameters in liver may be used for evaluation aminotransferase activity at Karantinnaya bay, females anthropogenies influence on aquatic systems.

had higher aspartate aminotransferase activity at ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗМА АДАПТАЦИИ ГОДОВАЛЫХ ОСОБЕЙ ПРИМОРСКОГО ГРЕБЕШКА MIZUHOPECTEN YESSOENSIS К КАДМИЮ А. Ф. Жуковская, В. П. Челомин Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева, г. Владивосток, Россия, e-mail: avianna@poi.dvo.ru ны адаптироваться к поступлению кадмия в ок Введение ружающую среду и выживать в условиях повы В числе различных форм антропогенного воз- шенного содержания этого токсичного металла действия на морскую среду одно из ведущих мест в морской воде.

принадлежит возрастающему поступлению в ак- Среди дальневосточных представителей сем.

ватории тяжелых металлов (ТМ). Общепринято, Pectinidae наиболее интересным является при что важная роль в метаболизме металлов, как жиз- морский гребешок (Mizuhopecten yessoensis), ко ненно необходимых, так и токсичных для орга- торый способен накапливать высокие концен низма принадлежит металлотионеинам (Petering, трации кадмия в мягких тканях, благодаря спо Fowler, 1986;


Kagi, Kojima, 1987;

Roesijadi, 1991), собности связывать этот металл с высокомоле которые так же способны выполнять и функцию кулярными Cd-связывающими белками. Однако антиоксиданта в организме (Thomas Muller, Rainer ничего не известно об особенностях функцио Schuckelt and Lothar Jaenicke., 1994;

Ramana нирования биохимического аппарата адаптации Kumari M. V., Midori Hiramatsu and Manuchair приморского гребешка к кадмию в зависимости Ebadi, 1998). Однако МТ не единственная группа от возраста.

белков, способных связывать тяжелые металлы. Целью данной работы являлось выявить осо На сегодняшний день некоторыми авторами бенности в механизмах адаптации годовалых особей (1+) приморского гребешка Mizuhopecten (Stone et al.,1986, Jin-Sung Park, Soohee Chung, Il Seon Park et al., 2002) так же охарактеризованы и yessoensis к высокотоксичному кадмию.

другие металлсвязывающие комплексы.

Среди ТМ кадмий считается одним из основ- Материал и методы ных поллютантов, который способен накапли Годовалые особи приморского гребешка ваться в органах и тканях различных видов гидро Mizuhopecten yessoensis были отобраны из эко бионтов и вызывать в них патологические измене логически чистой акватории бухты Северная за ния и, как следствие, гибель всего организма. Од лива Петра Великого Японского моря.

нако такие гидробионты, как некоторые виды моллюсков, способны аккумулировать этот ток- Пищеварительную железу приморского гре бешка извлекали для дальнейшего проведения сичный металл без какого-либо видимого патоло биохимических исследований. Кусочки ткани гического эффекта. Причины такой способности гомогенизировали в 0,02 М Трис-HCl буфере рН до сих пор остаются неизвестными.

8,5 в присутствии 1мМ PMSF (для ингибирова У представителей моллюсков сем. Pectinidae ния действия протеаз) и 10 мМ DTT (для пре (Bivalvia) были обнаружены чрезвычайно высо кие концентрации кадмия в почках и пищевари- дотвращения окисления сульфгидрильных групп цистеиновых остатков). Полученный го тельной железе даже в видах, обитающих в ак могенат центрифугировали при 10 тыс. об. в ваториях с низким содержанием кадмия в мор мин. в течение 50 мин. Супернатант (цитозоль) ской воде (Mauri et al., 1990;

Viarengo et al., тщательно отделяли от осадка и определяли со 1993;

Bustamante and Miramand, 2004). Этот факт говорит о том, что представители сем. держание в нем Cd, Zn и Cu.

Водорастворимые цитоплазматические белки Pectinidae обладают высокой степенью пластич разделяли с помощью гель-хроматографии на ности метаболизма, благодаря которому способ жали как процент ингибирования ABTS+ по фор Superosa 12 с соблюдением условий и рекомен даций, разработанных для морских организмов муле: % ингибирования = 100*(А1-А2/А1), где А1 – оптическая плотность раствора ABTS+ на длине (Roesijadi and Fowler, 1991). Белковые фракции элюировали 0,05 М Трис-HCl в присутствии волны 734 нм, А2 – оптическая плотность раствора ABTS+ в присутствии исследуемого образца. Зна 0,15 М NaCl (pH 7,0) со скоростью протока 0, мл/мин. Выход фракций регистрировали при чения антиоксидантной активности исследуемых 280 нм. В процессе хроматографии элюат отби- образцов выражали как миллимолярную концен рали для определения содержания Cd. трацию тролокса на мг белка.

Для определения концентрации белка ис пользовали метод Лоури (Lowry, 1951). Калиб- Результаты ровочные кривые строили по растворам бычьего Получено, что в пищеварительной железе у сывороточного альбумина, концентрации кото контрольной группы приморского гребешка рого рассчитывали на основе коэффициента мо 80% всего аккумулированного кадмия содер лярной экстинции.

жится в цитоплазматической фракции (фракция Оценка общей антирадикальной активности А), при этом на 1 мг белка приходится около (TOSC – total oxyradical scavenger capacity) прово 0,03 мкг кадмия.

дилась по способности образца ингибировать (вос станавливать) радикал-катион ABTS+ (Re Roberta et После многоэтапного фракционирования al., 1999). Для получения радикал-катионов ABTS+ (температурное осаждение, осаждение органи смешивали водные растворы ABTS и персульфата ческим растворителем), доля цитоплазматиче калия с концентрациями 7 мкмоль/л и 2,5 мкмоль/л ского кадмия во фракции (фракция В), получен соответственно. Формирование ABTS+ происходи- ной после 80% ацетонного осаждения составля ет 8%. Получено так же, что на 1 мг белка при ло в темноте при комнатной температуре в течение ходится до 0,5 мкг кадмия.

суток. Для оценки антирадикальной активности конечную концентрацию ABTS+ доводили до У особей, находящихся в условиях повышенно го содержания кадмия в среде в цитоплазматиче 0,7±0,05 единиц оптической плотности при длине ской фракции пищеварительной железы содержит волны 734 нм. В зависимости от концентрации бел ка в исследуемых образцах добавляли по 10–25 мкл ся только 50% аккумулированного кадмия, при исследуемого раствора к 3 мл радикал-катионов этом на 1 мг белка приходится около 0,3 мкг кад ABTS+, что вызывало подавление ABTS+ в интер- мия. На долю 80% ацетонного осадка приходится до 50% всего кадмия, содержащегося в цитоплазме, вале от 20 до 70%. Реакцию проводили в темноте в что составляет 15 мкг кадмия на 1 мг белка (рис. 1).

течение 5 мин. Антирадикальную активность выра Рис. 1. Субклеточное распределение кадмия в годовалых особях приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis ходится значительная доля цинка. Соотношение Анализ содержания микроэлементов показал, Cd: Zn : Cu фракции В составляет 1 : 3 : 1.

что кроме токсичного кадмия пищеварительная (рис. 2).

железа годовалых особей содержит и такие фи Эксперимент по аккумуляции кадмия показал зиологически важные металлы, как Cu и Zn.

изменение в соотношении кадмия, цинка и меди При этом на долю термостабильных, устойчи вых к органическим растворителям белков при- (14 : 4 : 1), по сравнению с контролем (рис. 3).

Рис. 2. Субклеточное распределение Cd, Zn Cu в пищеварительной железе контрольной группы годовалых особей приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis Рис. 3. Субклеточное распределение Cd, Zn Cu в пищеварительной железе годовалых особей приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis после инкубации кадмием (CdCl2, 300 мкг/л) Фракцию В, ресуспендированную в 0,02 М группы с экспериментальной группой гребешков.

Tris-HCl буфере pH 8,5, разделили методом вы- Результаты показали (рис. 5), что в естественной соко скоростной проточной жидкостной хрома- среде обитания кадмий-связывающие белки свя тографии FPLC на колонке Superosa 12. Получе- зывают аккумулированный кадмий и имеют сле но три кадмий-содержащих пика, соответствую- дующие значения: для белка 120 кДа – 86 ммоль щих белкам с высоким молекулярным весом в Тролокса / мг белка, для белка 72 кДа – 114 ммоль области 120 кДа, 72 кДа и 43 кДа. Найдено, что Тролокса / мг белка и для белка 43 кДа – все три идентифицированных белка связывают ммоль Тролокса / мг белка.

токсичный кадмий как в контрольной, так и в В экспериментальных условиях для этих же экспериментальной группах исследуемых мол- белков значения антиоксидантной (АО) активно люсков (рис. 4). сти изменились (рис. 6): для белка 120 кДа – Получено, что в естественных условиях в ммоль Тролокса / мг белка, для белка 72 кДа – годовалых особях M. yessoensis кадмий связы- 124 ммоль Тролокса / мг белка и для белка вается главным образом с белком 43 кДа (90 кДа – 72 ммоль Тролокса / мг белка.

мкг). Однако в особях, подвергнутых обработ- Интересно, что наибольшей антиоксидантной ки кадмием, происходит перераспределение активностью в пищеварительной железе примор токсичного кадмия с белка 43 кДа (6 мкг) на ского гребешка обладает кадмий-связывающий белок 120 кДа (60 мкг). Интересно, что белок с белок 72 кДа как при фоновом, так и при высо молекулярным весом 72 кДа не менял своего ком содержании кадмия в среде. Интересно, что сродства к кадмию вне зависимости от условий в условиях нагрузки кадмием этот белок не при эксперимента. нимает участия в аккумуляции этого металла, и Оценка антиоксидантной активности иденти- доля связанного кадмия с белком сравнима кон фицированных кадмий-связывающих белков в го- тролем. Получено так же, что после инкубации с довалых особях приморского гребешка M. кадмием кадмий-связывающие белки, прини yessoensis проводилась по их способности ингиби- мающие основное участие в связывании кадмия ровать (восстанавливать) радикал – катионы (120 кДа и 43 кДа) имеют более низкие значение АВТS+. Изучение антиоксидантных свойств пока- АО активности по сравнению с контролем. Отме зало значительное различие в значениях как меж- чено, что кадмий-связывающий белок 120 кДа ду кадмий-связывающими белками в контроль- обладает более низкими показателем АО актив ных моллюсках, так и при сравнении контрольной ности в обоих условиях эксперимента.

Рис. 4. Распределение кадмия среди кадмий-связывающих белков пищеварительной железы годовалых особей приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis Рис. 5. Корреляция между содержанием кадмия и антиоксидантной активностью в кадмий-связывающих белках пищеварительной железы контрольной группы годовалых особей приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis Рис. 6. Корреляция между содержанием кадмия и антиоксидантной активностью в кадмий-связывающих белках пищеварительной железы годовалых особей приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis, после обработки кадмием (CdCl2, 300 мкг/л) Из рисунков 5 и 6 видно так же, что экспери- кие свойства как термостабильность и устойчи мент по содержанию приморского гребешка M. вость к органическим растворителям характер yessoensis в среде с повышенной концентрацией ны для белков – металлотионеинам (МТ) и МТ кадмия (300 мкг / л) обнаружил, что годовалые подобным белкам, которым принадлежит веду особи этого вида уже имеют хорошо развитую щая роль в связывании высокотоксичных метал систему адаптации к этому токсичному металлу. лов, в том числе и кадмия. Эти специфические Однако в ответ на чрезвычайно высокие концен- белки обнаружены во многих представителях трации кадмия, обнаруженные металлсвязываю- морских беспозвоночных (Jin-Shung Park et. al., щие белки теряют показатели АО активности в 2002;

Dallinger et al., 1993;

Giguere et al., 2003).

среднем на 20–30 единиц. Так в клетках пищеварительной железы Pecten maximus, основная роль в связывании и детокси Обсуждение кации Cd принадлежит высокомолекулярным белкам (Stone et al.,1986). Авторам удалось по В работе впервые исследована способность казать, что кадмий в пищеварительной железе возрастной группы 1+ приморского гребешка M. P. maximus распределяется между тремя цито yessoensis к аккумуляции кадмия в естественных плазматическими компонентами – 150 кДа, и лабораторных условиях. Результаты данного кДа и 10 кДа. В северо-атлантическом предста исследования продемонстрировали, что годова- вителе семейства Pectinidae Adamussium colbecki лые особи приморского гребешка M. yessoensis (Ponzano, 2001) был обнаружен в пищеваритель способны накапливать в пищеварительной же- ной железе кадмий-связывающий низкомолеку лезе токсичный кадмий вне зависимости от ус- лярный белок (10 кДа). Все это свидетельствует ловий эксперимента. Кроме того, повышенное о хорошо развитых и высоко вариабельных ме содержание кадмия в окружающей среде вызы- ханизмах адаптации к высокотоксичному кад вает интенсивное накопление этого металла в мию у представителей этого семейства.

клетках пищеварительной железы гребешков Известно, что в ответ на действие проокси без видимого патологического эффекта. На дан- дантов организм реагирует каскадом реакций – ном представителе сем Pectinidae ранее Чело- антиоксидантным ответом. Одним из вариантов мин с соавторами (Chelomin et. al., 1995) иссле- антиоксидантной защиты организма в ответ на довали способность половозрелых особей при- стресс различной природы в организме морских морского гребешка к аккумуляции кадмия и по- беспозвоночных повышается уровень МТ казали, что взрослые особи способны аккумули- (Viarngo et al., 1988;

Zapata-Vivenes E., and ровать кадмий, главным образом, в почках и пи- Nusetti O., 2007). Поэтому эти белки нередко ис щеварительной железе (100 мкг Cd / г сухого ве- пользуются исследователями в качестве биомар са в контроле и 700 мкг Cd / г сухого веса на 14 керов специфического стресса.

день эксперимента). Так же этими авторами бы- В нашем исследовании была выявлена и оце ло показано, что аккумуляция кадмия вызывает нена способность Cd-связывающих белков про перераспределение меди, цинка и железа в пи- являть свойства антиоксиданта в организме при щеварительной железе. Таким образом, можно морского гребешка в ответ на поступление в ор предположить, что в процессы накопления и де- ганизм кадмия. Подобные исследования были токсикации кадмия вовлекаются жизненно-важ- выполнены Виаренго с коллегами (Viarngo et al., ные микроэлементы, особенно цинк и медь. Это 1999), где авторы показали, что в мидии Mytilus предположение находит подтверждение в даль- galloprovicialis аккумулированный кадмий свя нейшем исследовании молекулярных механиз- зывается с МТ, которые при нетоксичной дозе мов, участвующих у приморского гребешка Cd обладают свойствами антиоксиданта. Так M. yessoensis в аккумуляции этого токсичного же, в Mytilus galloprovicialis Камю с соавторами металла (Zhukovskaya A. F., Belcheva N. N., (Camus et al., 2004) исследовали суммарный ан Chelomin V. P., 2008). тиоксидантный потенциал (TOSC – Total В данном исследовании идентифицированы Oxyradical Scavenger Capacity) у мидий, переса три высокомолекулярных, термостабильных, ус- женных из экологически чистого района в аква тойчивых к органическим растворителям белко- торию Веницианского залива, испытывающего вых компонента в пищеварительной железе го- на себе антропогенную нагрузку. Авторы не вы довалых особей приморского гребешка, участ- деляли индивидуальные металлсвязывающие вующих в связывании кадмия (120 кДа, 72 кДа и белки, тем не менее, на общей цитозольной 43 кДа). В настоящий момент известно, что та- фракции клеток пищеварительной железы дуемые белки способны поглощать кислород M. galloprovicialis они показали, что уровень ан ные радикалы, а, следовательно, являются од тиоксидантного потенциала (TOSC) возрастает ним из механизмов антиоксидантной защиты в и достигает максимума после двухнедельного пребывания мидий в загрязненной акватории. приморском гребешке. Снижение уровня TOSC В нашей работе исследование общей антира- исследуемых металлсвязывающих белков у не дикальной активности Cd-связывающих белков половозрелого гребешка можно рассматривать пищеварительной железы приморского гребеш- как механизм адаптации к условиям изменяю ка Mizuhopecten yessoensis, показало, что иссле- щейся окружающей среды.

Литература Bustamante P., Miramand P. Interspecific and Muller T., Schuckelt R. and Jaenicke L. Evidence for geographical variations of trace element concentrations Radical Species as Intermediates in cadmium/Zinc – in Pectinidae from European waters // Chemosphere. Metallothionein – dependent DNA Damage IN VITRO // 2004. Vol. 57. P. 1355–1362. Environmental Health Perspective. 1994. Vol. 102.

Camus L., Pampanin Daniela M., Volpato E., Supplement 3. P. 27–29.

Delaney E. Sanni S., Nasci C. Total oxyradical Ramana Kumari M. V., Hiramatsu M. and Ebadi M.

scavenging capacity responses in Mytilus Free radical Scavenger Actions of Metallothionein Isoforms galloprovincialis transplanted into the Venice lagoon I and II // Free Rad. Res. 1998. Vol. 29. P. 93–101.

(Italy) to measure the biological impact of anthropogenic Re Roberta, Pellegrini Nicoletta, Proteggente Anna, activities // Mar. Poll. Bull. 2004. Vol. 49. P. 801–808. Pannala Ananth, Yang Min, and Rice-Evans Cathrime.

Chelomin V. P., Bobkova E. A., Lukyanova O. N. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical and Chekmasova N. M. Cadmium-induced alterations in cation depolarization assay // Free Radical Biology & essential trace element homeostasis in the tissues of Medicine. 1999. Vol. 26. Nos. 9/10. P. 1231–1237.

scallop Mizuhopecten yessoensis // Comp. Biochem. Roesijadi G., Fowler B. A. Purification of Physiol. 1995. Vol. 110C. No. 3. P. 9–12. invertebrate metallothioneins // Methods in Enzymology.

Dallinger R., Berger B., Hunziker P.E., Birchler N., 1991. Vol. 205. P. 263–273.

Hauer C. R. and Jeremias H. R. Kagi. Purification and Stone H. C., Wilson S. B and Overnell J. Cadmium primary structure of snail metallothionein. Similarity of binding components of scallop (Pecten maximus) digestive the N-terminal sequence with histones H4 and H2A // gland. Partial purification and characterization // Comp.

Eur. J. Biochem. 1993. Vol. 216. P. 739–746. Biochem. Physiol. 1986. Vol. 85C. No. 2. P. 259–268.

Giguere A., Coulliard Y., Campbell P. G.C., et al. Viarengo A., Palmero S., Zanicci G., Capelli R., Steady-state distribution of metals among metallothionein Vaissiere R. and Orunesu M. Role of metallothioneins in and other cytosolic ligands and links to cytotoxicity in Cu and Cd accumulation and elimination in gill and bivalves living along a polymetallic gradient // Aquatic digestive gland cells of Mytilus galloprovincialis // Mar.

Toxicology. Vol. 64. 2003. P. 185–200. Env. Res. 1985. Vol. 16. P. 23–36.

Jin-Sung Park, Soohee Chung, Il-Seon Park, Viarengo A., Burlando B., Cavaletto M., Marchi B., Yangsun Kim, Chul-Hwan Koh, In-Sook Lee. Ponzano E. and Blasco J. Role of metallothionein against Purification and characterization of metallothionein-like oxidative stress in mussel Mytilus galloprovicialis // Am.

cadmium-binding protein from Asian perwinkle J. Physiol. 1999. Vol. 227. P. 1612–1619.

Littorina brevicula // Comparative Biochemistry and Viarengo A., Canesi L., Massu-Cotelli A., Ponzano Physiology Part C. 2002. Vol. 131. P. 425–431. E., Orunesu M. Cu, Zn, Cd content in different tissues of Julshamn K., Andersen K.-J. Subcellular distribution the Antarctic scallop Adamussium colbecki (Smith of major and minor elements in unexposed mollusks in 1902): role of metallothionein in the homeostasis and in western norway-I. The distribution and binding of the detoxification of heavy metals // Mar. Env. Res.

cadmium, zinc and copper in the liver and the digestive 1993. Vol. 35. P. 216–217.

Zapata-Vivenes E., and Nusetti O. Protection of system of the oyster Ostrea edulis // Comp. Biochem.

glycolytic enzymes by metallothioneins from oxidative Physiol. 1983a. Vol. 75A. P. 9–12.

damage in the digestive gland of green lipped mussel Kagi J. H. R. and Kojima Y. Chemistry and Perna viridis // Journal of Shellfish Research. August 1.

biochemistry of metallothionein // Experimentia Suppl.

2007.

1987. Vol. 52. P. 25–61.

Zhukovskaya A. F., Belcheva N. N., Chelomin V. P.

Lowry O. H., Rosebrough N. J., Farr, A. L., Randall Adaptation biochemical mechanisms to cadmium in the R. J. Protein measurement with the Folin phenol reagent far eastern scallop Mizuhopecten yessoensis / Physiomar // Journal of Biological Chemistry. 1951. Vol. 193. P.

08: abstr. 2008. Brest. France. 1–4 September. P. 86.

265–275.

Никаноров А. М., Жулидов А. В., Покаржевский Mauri M., Orlando E., Nigro M., Regoli F. Heavy А. Д. Биомониторинг тяжелых металлов в пресных metals in the Antarctic scallop Adamussium colbecki // экосистемах // Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 144 c.

Mar. Ecol. Prog. 1990. Vol. 67. P. 27–33.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 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.