Возрастные особенности антиоксидантной системы самцов и самок Rapana venoza с акватории Одесского залива Черного моря

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Возрастные особенности антиоксидантной системы самцов и самок Rapana venoza с акватории Одесского залива Черного моря

Проблема устойчивости морских организмов, их адаптация к изменяющимся условиям среды остается одной из основных проблем биологии. Важным проявлением стресс-реакции и адаптационной перестройки является совершенствование деятельности регуляторных механизмов, участвующих в поддержании оптимального уровня интенсивности обменных процессов на уровне целостного организма [11]. Как известно, одним из ведущих механизмов адаптации детерминирующих развитие вторичных изменений органов и тканей, является интенсификация свободнорадикального окисления биологических субстратов при действии активных форм кислорода [6; 4]. Механизмы и последствия стресс-реакции в организме зависят не только от метаболических возможностей различных тканей, но и от возраста индивидуума. У двустворчатых моллюсков ито рШогпш выявлены возрастные особенности стрессорной динамики показателей перекисного окисления липидов и перекисного окисления белков в жабрах, гепатопанкреасе, гонадах и ноге, показано также, что уровень каталазы, супероксиддисмутазы и церулоплазмина у животных разных возрастных групп существенно различается между собой [2].

В то же время, возрастной аспект исследования свободнорадикальной деструкции белковых и липидных компонентов тканей брюхоногих моллюсков, практически не представлен в литературе и должен дополнить известные к настоящему времени закономерности адаптационных процессов на разных этапах онтогенеза и позволит существенно углубить представления о возрастных особенностях механизмов адаптации к экстремальным воздействиям.

Цель исследования: изучение перекисного окисления липидов, а так же состояния антиоксидантной системы самцов и самок брюхоногих моллюсков Яарапа увпою разных возрастных групп.

лет, обитающие в прибрежной акватории Одесского залива Черного моря. Воды Одесского залива отличаются значительными сезонными и внесезонными колебаниями солености (от 2 до 17% о), частыми заморные явлениями, высокой концентрацией биогенных и различных загрязняющих соединений [3; 10]. При этом, здесь для рапаны существует достаточная кормовая база. Моллюсков собирали на каменистых субстратах с глубины от 5 до 15 метров на расстоянии 50-150 м от берега. Площадь сбора рапаны составляла около 100 м². Высота раковин 3-х летних моллюсков колебалась в пределах от 40 до 50 мм, 6-ти летних - от 70 до 80 мм.

Для биохимического анализа использовали ткань пищеводной (лейблейновской) железы. Образцы тканей хранили в морозильной камере (-18°С). Гомогенаты готовили по методике [7]. Размеры выборок для определения биохимических параметров колебались от 8 до 15 особей обоего пола.

Антиоксидантную систему исследовали определяя активности антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионпероксидазы (ГП), глутатионредуктазы (ГР), а также содержание глутатиона восстановленного (GSH) и малонового диальдегида (МДА).

Активность СОД измеряли по степени ингибирования аутоокислення адреналина в щелочной среде путем спектрофотометрической регистрации оптической плотности при 347 нм [8]. Каталазную активность гомогенатов оценивали спектрофотометрически по снижению светопоглощения перекиси водорода при 240 нм в реакционной среде в течение 5 мин. [12]. Активность GSH-пероксидазы определяли при наличии в среде Н2О2 в качестве субстрата. Интенсивность образования GSSG оценивали по динамике изменения оптической плотности при 430 нм [5]. ГР-активность измеряли по скорости окисления НАДФН в реакционной среде. Реакцию инициировали окисленным глутатионом. Спад НАДФН регистрировали по падению оптической плотности при 340 нм через 5 мин инкубации. Расчет активности проводили согласно [Прохорова М.И., 1982].

Содержание МДА в экстрактах пищеводной железы определяли с помощью тиобарбитуровой кислоты [9], содержание GSH - по реакции с реактивом Эллмана и образования окрашенного продукта - 2-нитро-6 - меркаптобензойной кислоты, который имеет максимум поглощения при 412 нм [1].

Полученные данные рассчитывали на грамм сырой массы ткани. Статистическую обработку результатов осуществляли согласно приложению Microsoft Office Excel. Достоверность различий исследуемых параметров определяли, используя t-тест Стьюдента для несопряженных совокупностей.

В первой части эксперимента проводили сравнительный анализ активности ферментов антиоксидантной системы (АОС) рапан разного пола.

В выборке одного пола объединяли рапан разного возраста. Результаты проведенного эксперимента представлены в табл. 1.

Достоверной разницы содержания малонового диальдегиду (МДА) и глутатиона восстановленного (GSH) в лейблейновской железе между самцами и самками не наблюдалось. Не отмечалось также различий у моллюсков разного пола по активности ферментов глутатионредуктазы (ГР) и глутатионпероксидазы (ГП). В то же время, активность каталазы у рапан была выше у особей женского пола в 1,2 раза, а активность супероксиддисмутазы (СОД) в 1,5 раза выше у самцов. Можно предположить, что повышенная активность каталазы у самок связана с повышенным образованием Н2О2 в лейблейновськой железе. У самцов же более высокий уровень СОД, может быть индуцирован повышеным образованием оксидных радикалов.

рапан лейблейновский железа моллюск

Активность антиоксидантной системы самцов и самок Я. уепога (п = 8-12).

При исследовании активности АОС рапан разного возраста (3-х и 6-и лет), в выборке рапан одного возраста объединяли моллюсков разного пола. Результаты проведенного эксперимента представлены в Табл. 2. Сравнивая активность АОС рапан разного возраста, установлено, что каждая возрастная группа имеет некоторые особенности. Так, по содержанию МДА и GSH в лейблейновской железе рапан из разных возрастных групп не выявлено достоверных различий. Активность каталазы и СОД также была на одном уровне у моллюсков разного возраста. Различия между рапанами 3-х и 6-лет отмечались только при исследовании активности ферментов ГР и ГП.

Активность антиоксидантной системы Я. уепо1й 3-х и 6-и лет, (п = 8-15)

Так, с возрастом активность ГР снижалась у 6-х летних моллюсков в 1,8 раза по сравнению с 3-ти летними, а активность ГП наоборот

повышалась у 6-ти летних рапан в 1,45 раза. Вероятно, такие результаты могут свидетельствать о том, что к 3-х годам антиоксидантная система в основном сформирована, и только ГР и ГП претерпивают трансформации, необходимой для перестройки биохимических и физиологических процессов с 3-х до 6-и лет.

Исследовались также особенности активности антиоксидантной системы моллюсков разного пола 3-х летнего возраста (табл. 3). Установлено, что содержание МДА а также активность ГР, каталазы, ГП и СОД была на одном уровне как у самцов, так и у самок рапан 3-х летнего возраста.

Активность антиоксидантной системы самцов и самок Я. гвпй1й 3-х летнего возраста (п = 8-15)

В этой возрастной группе исключение составляет GSH, содержание которого было достоверно выше в 1,2 раза у самцов по сравнению с аналогичным показателем у рапан женских особей.

Результаты исследования активности АОС самцов и самок рапан 6-и летнего возраста представлены в Табл.4. Сравнивая некоторые показатели АОС в рапан разного пола в этой возрастной категории установлено, что активность каталазы, ГП, СОД и содержание такого антиоксиданта, как GSH было практически на одном уровне у моллюсков одного и другого пола.

В то же время, содержание МДА в этой возрастной группе было достоверно ниже в 1,3 раза у самок, вероятно, за счет более высокой активности ГР у особей женского пола в 1,45 раза.

Суммируя полученные результаты в целом, можно заключить, что существуют некоторые особенности состояния АОС как у рапан разного пола и разного возраста, так и внутри разных возрастных групп. Так, по большей части показателей АОС между самцами и самками в целом нет достоверной разницы. Исключение составляют каталаза и СОД, где активность первой выше у самок в 1,2 раза, а по второму показателю - у самцов в 1,5 раза. При исследовании активности АОС рапан 3-х лет можно видеть, что отличие между самцами и самками отмечались только по содержанию GSH. По остальным показателям достоверных отличий не наблюдалось. У 6-ти летних моллюсков также не отмечали достоверной разницы по большей части исследуемых показателей АОС. В то же время, такой интегральный показатель, как МДА был в 1,3 раза ниже у самок, возможно за счет повышенной активности ГР по сравнению с особями мужского пола. Сопоставляя показатели АОС у рапан 3-х и 6-ти лет, можно видеть, что в основном они находятся на одном уровне. При этом активность ГР к 6-ти годам снижается в 1,8 раза, а активность ГП, напротив, увеличивается в 1,45 раза. Вероятно, такие результаты свидетельствуют о том, что к 3-х годам антиоксидантная система в основном сформирована, и только ГР и ГП претерпивают трансформации, необходимой для перестройки биохимических и физиологических процессов с 3-х до 6-и лет.

Активность антиоксидантной системы самцов и самок Я. уепога 6-и летнего возраста (п = 9 -13)

Выводы

1. В целом, АОС самцов и самок рапан отличалась по двум показателям. Активность каталазы была выше у самок в 1,2 раза, а активность СОД выше у самцов в 1,5 раза. По остальным показателям АОС в лейблейновской железе моллюсков разного пола различий не отмечалось.

2. При исследовании особенностей активности АОС самцов и самок рапан 3-х лет не виявлено разницы между полами почти по всем показателям. В этой возрастной группе исключение составляет GSH, содержание которого было достоверно выше в 1,2 раза у самцов по сравнению с аналогичным показателем у рапан женских особей.

3. У 6-ти летних моллюсков содержание МДА в лейблейновской железе меньше у особей женского пола в 1,3 раза, а активность ГР у особей женского пола больше по сравнению с самцами в 1,45 раза. По остальным показателям активности АОС самцов и самок этой возрастной группы различий не наблюдалось.

4. Исследование активности АОС рапан 3-х и 6-ти лет показало, что эти возрастные группы отличались между собой только по двум показателям. Активность ГР с возрастом снижалась у моллюсков в 1,8 раза по сравнению с 3-х летними рапанами, а активность ГП повышалась у 6-ти летних рапан в 1,45 раза.

Литература

рапан лейблейновский железа моллюск

1. Горячковский А.М. Клиническая биохимия. 2-е изд. / А.М. Горячковский // О.: Астропринт, 1998. - 608 с.

2. Гханнам Х.Э. (2011) Свободнорадикальный гомеостаз моллюсков Unio Pictorum в норме и при воздействии тяжелых металлов, Автореф. диссерт., Астрахань, 25 с.

3. Доценко С.А. Мінливість основних гідрологічних характеристик Одеського регіону північно-західної частини Чорного моря / С.А. Доценко. // Аатореф. дисертації, канд. географ. наук. - Одеса, 2003. - 20 с.

4. Дубинина Е.Е., Дадали В.А. 4-гидрокси-транс-2-ноненаль в функциональной активности клеток // Биохимия том 75, вып. 9. - 2010.-С. 1189-1212

5. Ланкин, В.З. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях / В.З. Ланкин А.К. Тихазе, Ю.Н. Беленков. М. - 2001.-71 с.

6. Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен) / Учеб. пособие под ред. М.И. Прохоровой. - Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1982. - С. 30-31, 163-164, 181 - 183.

7. Сирота Т.В. Новый подход в исследовании процесса авто окисления адреналина и использование его для измерения активности супероксиддисмутазы // Вопросы мед. химии. - 1999. - №3. - С. 263-273.

8. Стальная Д.И. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / Стальная Д.И., Гаришвили Т.Г. // Сб. Современные методы в биохимии. - М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.

9. Тучковенко Ю.С. Влияние гидрологических условий на изменчивость гидрохимических и гидробиологических характеристик вод Одесского региона северо-западной части Черного моря / Ю.С. Тучковенко, С.А. Доценко, С.Е. Дятлов, и др. // Морський екологічний журнал. - 2004. - Т. III, №4. - С. 7586.

10. Федоров Б.М. Стресс и система кровообращения. - М.: Медицина, 1991. - 320 с.

11. Murlund S., Nordenson J., Back O. Normal Cu, Zn superoxidedismutase, Mn - SOD, cаtalase and glutathione peroxidase in werner's syndrome // J. Gerontjl. - 1981. - 36, №4. - P.405-409.

Размещено на Allbest.ru