Статья опубликована в рамках: LXVII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 27 августа 2018 г.)
Наука: Биология
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ВОССТАНОВЛЕННОГО ГЛУТАТИОНА В ГЕПАТОПАНКРЕСЕ ЛЕГОЧНЫХ ПРЕСНОВОДНЫХ МОЛЛЮСКОВ ВИТЕБСКОЙ И ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТЕЙ
Неблагоприятные факторы окружающей среды оказывают негативное влияние на все уровни биологической организации: от молекулярно-генетического до биогеоценотического. Поэтому объективная оценка их последствий для организмов возможна лишь на основе интегрального подхода, позволяющего оценить изменения биосистем разных уровней.
Под влиянием неблагоприятных факторов в клетке образуется избыточное количество активных форм кислорода, которые оказывают модифицирующее действие на макромолекулы: ДНК, липиды, белки. Обезвреживание активных форм кислорода обеспечивает антиоксидантная система организма, которая переводит активные формы кислорода в безопасные для клетки формы [1].
Lymnaea stagnalis и Planorbarius corneus – широко распространенные виды легочных моллюсков, обитающий в пресных водоемах Евразии, в том числе и Беларуси. Прудовик обыкновенный и катушка роговая легко культивируются, представителей не сложно идентифицировать и поэтому часто служат объектами экологических, физиологических и биохимических исследований [2].
Цель – сравнить содержание восстановленного глутатиона в тканях пресноводных моллюсков, обитающих в пресных водоемах, с учетом сезонных изменений и мест обитания.
Материал и методы. Опыт поставлены на 378 легочных пресноводных моллюсках двух видов: 189 особей Lymnaea stagnalis (прудовик обыкновенный) и 189 особей Planorbarius corneus (роговая катушка). Моллюски собирались осенью (сентябрь-октябрь) и весной (апрель-май) в водоемах четырех районов Витебской области и трех районов Гомельской области вручную (таблица 1). В каждой исследовательской подгруппе содержалось по 9 моллюсков.
Таблица 1.
Места отбора моллюсков
Район сбора моллюсков |
Место сбора |
Название водоема |
Витебский р-н |
г. Витебск |
р. Витьба |
Дубровенский р-н |
д. Ляды |
оз. Вордовье |
Ушачский р-н |
д. Дубровка |
оз. Дубровское |
Шумилинский р-н |
а/г Башни |
оз. Будовесть |
Гомельский р-н |
г. Гомель |
оз. Любенское |
Мозырский р-н |
д. Красная Горка |
р. Припять |
Рогачёвский р-н |
г. Рогачёв |
р. Друть |
Определение количества восстановленного глутатиона проводили по реакции взаимодействия GSH с ДТНБК (5,5’-дитио-бис-2-нитробензойной кислотой) с образованием окрашенного в желтый цвет аниона 2-нитро-5-тиобензоата [5].
Математическую обработку полученных результатов проводили методами параметрической и непараметрической статистики с использованием пакета статистических программ Microsoft Excel 2010, STATISTICA 6.0.
Результаты и их обсуждения. Состояние окружающей среды оказывает огромно влияние на рост, развитие и жизнедеятельность любого организма. Особенно сильно окружающая среда воздействует на водные организмы, поскольку вода накапливает в себе различные вещества, как естественного, так и антропогенного происхождения. По показателям метаболизма многих организмов можно отследить состояние среды в том или ином месте, предугадать антропогенное влияние, роль биотических и абиотических факторов.
Согласно результатам исследования, установлено, что показатели изменяются не только под влиянием состояния среды, но и циклично во времени в зависимости от сезона года. Такое распределение значений изучаемых показателей, по-видимому, связано с тем, что весенний период связан с резким повышением температур в дневное время и более низким в ночное (нестабильность температурного режима), недостаточностью кормовой базы в начале сезона, выход из анабиоза гидробионтов.
Таблица 2.
Содержание восстановленного глутатиона (мкмоль/г) в гепатопанкреасе Planorbarius corneus (M±m)
Район сбора моллюсков |
Сезон года |
|
Весна (n=9) |
Осень (n=9) |
|
Витебский р-н |
11,43±0,151 |
8,94±0,07 |
Дубровенский р-н |
10,56±0,061 |
9,16±0,13 |
Ушачский р-н |
10,61±0,211 |
9,01±0,11 |
Шумилинский р-н |
10,76±0,041 |
8,87±0,09 |
Гомельский р-н |
2,21±0,051 |
1,45±0,07 |
Мозырский р-н |
2,87±0,051 |
1,89±0,96 |
Рогачёвский р-н |
1,77±0,061 |
1,86±0,05 |
Примечание – 1р<0,05 по сравнению с осенним периодом сбора моллюсков.
По сравнению с весенним периодом сбора в гепатопанкреасе Planorbarius corneus понижено содержание восстановленного глутатиона в осенний период в 1,3 раза в Витебском районе, в 1,2 раза в Дубровенском, Ушачском и Шумилинском районах, в 1,5 раза в Гомельском и Мозырском районах (таблица 2).
Таблица 3.
Содержание восстановленного глутатиона (мкмоль/г) в гепатопанкреасе Lymnaea stagnalis (M±m)
Район сбора моллюсков |
Сезон года |
|
Весна (n=9) |
Осень (n=9) |
|
Витебский р-н |
11,64±0,131 |
9,12±0,08 |
Дубровенский р-н |
10,12±0,161 |
9,26±0,06 |
Ушачский р-н |
11,23±0,031 |
9,36±0,06 |
Шумилинский р-н |
10,32±0,231 |
9,18±0,05 |
Гомельский р-н |
1,84±0,041 |
1,35±0,02 |
Мозырский р-н |
2,80±0,051 |
1,65±0,02 |
Рогачёвский р-н |
1,77±0,031 |
1,37±0,04 |
Примечание – 1р<0,05 по сравнению с осенним периодом сбора моллюсков.
По сравнению с весенним периодом сбора в гепатопанкреасе Lymnaea stagnalis понижено содержание восстановленного глутатиона в осенний период в 1,3 раза в Витебском и Рогачёвском районах, в 1,2 раза в Ушачском районк, в 1,4 раза в Гомельском районе, в 1,7 раза в Мозырском районе (таблица 3).
Статистически значимых различий в содержании восстановленного глутатиона у моллюсков в зависимости от типа транспорта кислорода отмечено не было во всех исследуемых районах, как Витебской так и Гомельской областей.
Согласно полученным данным содержания глутатиона в гетапопанкреасе моллюсков, можно судить о том, что в Витебской области концентрация восстановленного глутатиона выше в 4,7 раза в весенний период сбора у Planorbarius corneus; и в 5 раз у Lymnaea stagnalis по сравнению с Гомельской областью. Наиболее высокие значения данного показателя для Planorbarius corneus и Lymnaea stagnalis зафиксированы в Витебской области (Витебский район), наименьшие значения – Гомельская область (Гомельский и Рогачевский районы).
Заключение. Установлено, что значения показателей неферментативной антиоксидантной системы изменяются в зависимости от сезона года. Как правило, эти изменения заключаются в следующем: наибольшие значения фиксируются в весенний период, наименьшие – в осенний период сбора моллюсков. Такое распределение значений изучаемых показателей, по-видимому, связано с тем, что весенний период связан с резким повышением температур в дневное время и более низким в ночное (нестабильность температурного режима), недостаточностью кормовой базы в начале сезона, выход из анабиоза гидробионтов. В сравнении осенний период отличается достаточной кормовой базой, более стабильным температурным режимом, что находит свое отражение в метаболизме и как следствие пониженным уровнем стресса животных.
Анализируя данные по содержанию восстановленного глутатиона отмечено, что они имеют схожий характер изменений во всех исследуемых районах сбора моллюсков Гомельской и Витебской областей: самое высокое значение в весенний период, а наименьшее значение в осенний период, что говорит о зависимости показателей от сезона года. На основании результатов, полученных при определении содержания данного показателя, можно сделать вывод, что Гомельская область в наибольшей степени подвержена антропогенной нагрузке, в том числе и влияние повышенного радиоактивного фона. Все это приводит к активации цепи неферментативной АОС и подтверждается сниженным содержанием восстановленного глутатиона, направленного на борьбу с процессами ПОЛ, у моллюсков из Гомельской области. В Витебской области напротив процессы ПОЛ не так ярко выражены, поэтому и содержание глутатиона заметно выше, чем у моллюсков Гомельской области.
Также эти результаты свидетельствуют о том, что антиоксидантная система моллюсков Гомельской области не справляется с нагрузкой на организм гидробионтов со стороны сезонных изменений, антропогенной нагрузки, а также радиационного фона.
Таким образом, определенные сезонные изменения в динамике показателей, связанных со свободнорадикальным окислением, могут служить мониторинговыми параметрами экологического благополучия водных сред обитания легочных пресноводных моллюсков, поскольку они, в конечном итоге коррелируют с фундаментальными показателями клеточного состава тканей гидробионтов – содержанием нуклеиновых кислот [4].
Список литературы:
- Шахматова, О. А. Использование показателей антиоксидантной системы гидробионтов в экологическом мониторинге (аналитический обзор) / О. А. Шахматова // Журнал. Рибне господарство України. – № 1. – 2009. – C. 6-11.
- Гостюхина, О. Л. Активность ферментов пероксидного комплекса тканей мидии в норме и условиях естественного окислительного стресса / О. Л. Гостюхина, А. А. Солдатова // Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского Национальной академии наук Украины. Прикладная биохимия и микробиология. – 2005. – № 1. – С. 23-31.
- Beutler E. Red cell metabolism a manual of biochemical methods / E. Beutler.- Grune & Stration, Orlando, 1990. – P.131–134.
- Balaeva-Tikhomirova, O. M. Nitrogen-containing compounds of hepatopancreas of pulmonary molluscs welling in natural water / O. M. Balaeva-Tikhomirova, E. I. Katsnelson, V. V. Dolmatova // Znanstvena misel journal. – 2017. – Vol. 1, № 10. – Р. 17–23.
дипломов
Оставить комментарий