Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

 

Полученные материалы представлены в таблице 4 и на рис.1.

Как видно из таблицы 1 содержание общих липидов и общего холестерина в сыворотке крови в норме у сеголеток карпа составляет 3,96±0,18 г/л и 7,94±0,06 ммоль/л соответственно. Эти данные находятся в соответствии с литературными (Лизенко и др., 1995; Васильева и др., 2004; Пустовит, Пустовит, 2005; Силкина, Микряков, 2005).

 

Таблица 4.

Содержание общего холестерина и общих липидов в сыворотке крови сеголеток карпа при хронической интоксикации ацетатом свинца и сульфатом марганца (М ± m, n = 10)

Дни Экспозиции	Общий холестерин, ммоль/л		Общие липиды, г/л
	Ацетат свинца, 0,5 мг/л	Сульфат марганца, 0,1 мг/л	Ацетат свинца, 0,5 мг/л	Сульфат марганца, 0,1 мг/л
контроль	7,94±0,06		3,96±0,18
5 сутки	8,29±0, 19 P<0,1	4,37±0,23 P<0,001	4,81±0, 20 P<0,02	6,25±0,24 P<0,001
15 сутки	7,52±0,46 P>0,1	3,11±0,17 P<0,001	3,35±0,17 P<0,02	7,28±0,18 P<0,001
30 сутки	2,66±0,18 P<0,001	14,83±0,18 P<0,001	4,49±0,11 P<0,01	5,64±0,12 P>0,01
40 сутки	9,41±0,07 P<0,001	12,18±0,09 P<0,001	6,49±0,48 P<0,1	4,89±0,22 P<0,02

 

Р - степень достоверности результата по отношению к контролю

 

Рис.1. Динамика изменения содержания общего холестерина и общих липидов (в % по отношению к контролю) в сыворотке крови сеголеток карпа при хроническом воздействии тяжелых металлов: 1, 3 - ацетат свинца; 2, 4 - сульфат марганца.

 

На начальных этапах интоксикации сеголеток карпа (5 сутки) в водной среде с ионами свинца наблюдается повышение содержания общих липидов в сыворотке крови на 4,41 и 21,46 % по сравнению с контролем. При выдерживании рыб в токсической среде с ионами марганца наблюдается снижение содержания общего холестерина в сыворотке крови на 44,96 % на фоне повышения содержания общих липидов на 57,83% по сравнению с контролем (табл.4, рис.1).

При экспозиции рыб в водной среде с ацетатом свинца до 15 суток наблюдается снижение концентрации общего холестерина и общих липидов в сыворотке крови сеголеток карпа на 5,29 и 15,4 % соответственно; а под влиянием ионов марганца уровень общего холестерина в сыворотке крови карпа падает на 60,83% на фоне повышения общих липидов на 83,84% по сравнению с контролем (табл.4, рис.1).

Дальнейшее пролонгирование интоксикации карпа в водной среде с ионами марганца до 30 суток приводит к росту содержания общего холестерина и общих липидов в сыворотке крови на 86,78 и 42,42% соответственно, что, вероятно, связано с мобилизацией липидов для энергозатрат, необходимых для процессов адаптации (Мусаев и др., 2008). При воздействии ионами свинца содержание холестерина снижается на 66,49% при одновременном росте общих липидов на 13,38% по сравнению с контролем (табл.4, рис.1).

В опыте Силкина Н.И. и Микрякова В.Р. (2005 г.) по изучению влияния сублетальных концентраций ионов кадмия на некоторые показатели липидного обмена рыб были установлены изменения в системе липидного метаболизма и окислительного гомеостаза у рыб, сопровождающиеся перераспределением качественного состава липидов в сыворотке крови и печени. В сыворотке крови на первом этапе опыта содержание структурных фосфолипидов повысилось, а к концу эксперимента - снизилось; уровень запасных энергетических триацилглицеринов и неэстерифицированных жирных кислот на протяжении опыта превышал норму, а эфиров стеринов - был ниже нормы; содержание холестерина превышало контроль на 21 и 28 сутки. В печени опытных рыб содержание фосфолипидов с 7 суток до конца эксперимента было ниже контроля; уровень триацилглицеринов на 7 и 14 сутки превысил контроль, а затем понизился, причем, минимум отмечен на 28 сутки; содержание холестерина и неэстерифицированных жирных кислот было повышенным во все сроки наблюдения; эфиров стеринов на 7, 14 и 21 сутки - понижались. Ответная реакция организма на токсическое воздействие кадмия на уровне липидного метаболизма тканей рыб реализуется через понижение фосфолипидов и триацилглицеринов и нарастание неэстерифицированных жирных кислот и холестерина. Изменения содержания холестерина в биомембране изменяют ее микровязкость, что отражается на активности мембранных ферментов и липидпереносящих белков. Повышение содержания холестерина может быть обусловлено интенсификацией образования гормонов стресса интерреналовыми клетками надпочечников, поскольку холестерин служит общим предшественником стероидных гормонов. Изменения в содержании неэстерифицированных жирных кислот в крови отражает реакцию рыб на стрессор. Снижение запасных триацилглицеринов свидетельствует о повышенных энергетических затратах организмом опытных рыб на метаболизм. Колебания уровня фосфолипидов, осуществляющих в клетке барьерную функцию, отражаются на структурной организации мембран.

На 40 сутки экспозиции рыб в водной среде с ионами обоих тяжелых металлов повышается содержание общего холестерина и общих липидов на 18,51 и 63,89% (ионы свинца) и на 53,40 и 23,48% (ионы марганца) соответственно по сравнению с контролем (табл.4, рис.1).

На основании полученных нами данных можно заключить, что изменение некоторых биохимических показателей крови рыб в зависимости от продолжительности интоксикации ионами марганца и свинца носит разнонаправленный характер. Так, снижение содержания общего холестерина в крови рыб на 5 и 15 сутки эксперимента и дальнейшее его повышение к 30 и 40 дню (при интоксикации ионами марганца), связано с его высокой лабильностью и способностью мобилизоваться из тканей и жидкостей внутренней среды или, наоборот, поглощаться тканями в зависимости от стрессовой реакции организма на действие токсиканта. При этом значительное повышение содержание общих липидов в сыворотке крови рыб на начальных этапах интоксикации под влияние ионов марганца и свинца, может быть связано с их мобилизацией из тканей в результате развивающихся в них деструктивных процессов при действии ионов тяжелых металлов.

Отмеченные отклонения состава липидов являются ответной реакцией организма карпов на загрязнение. Полученные данные позволяют выдвинуть положение, что изменения в системе липидного метаболизма и окислительного гомеостаза у рыб под воздействием ионов свинца и марганца отражают характер течения патологических процессов в организме.

Выявленные изменения, происходящие в условиях хронического воздействия ионов свинца и марганца, свидетельствуют об активации деструктивных процессов в липидном обмене и снижении адаптивного потенциала.

Таким образом, изученные нами биохимические показатели крови рыб могут служить важным тест - индикатором здоровья гидробионтов и необходимы для мониторинга экологического состояния водных экосистем в целом.

Выводы

 

1. Содержание общих липидов и общего холестерина в сыворотке крови в норме у сеголеток карпа составляет 3,96±0,18 г/л и 7,94±0,06 ммоль/л соответственно.

2. На 5 сутки интоксикации карпа в водной среде с ионами свинца наблюдается рост содержания общих липидов в сыворотке крови на 4,41 и 21,46 %, тогда как под влиянием ионов марганца наблюдается снижение общего холестерина на 44,96 % на фоне повышения содержания общих липидов на 57,83% по сравнению с контролем.

3. На 15 сутки экспозиции рыб в водной среде с ионами свинца наблюдается снижение концентрации общего холестерина и общих липидов в сыворотке крови сеголеток карпа на 5,29 и 15,4 % соответственно; а под влиянием ионов марганца уровень общего холестерина в сыворотке крови карпа падает на 60,83% на фоне повышения общих липидов на 83,84% по сравнению с контролем.

4. Дальнейшее пролонгирование интоксикации карпа в водной среде с ионами марганца до 30 суток приводит к росту содержания общего холестерина и общих липидов в сыворотке крови на 86,78 и 42,42% соответственно. При воздействии ионами свинца содержание холестерина снижается на 66,49% при одновременном росте общих липидов на 13,38% по сравнению с контролем.

Литература

 

1. Азарин К.В. Тяжелые металлы как экотоксиканты и генераторы окислительного стресса / Второй Санкт-Петербургский Междунар. экологический форум "Окружающая среда и здоровье человека" / Конгресс "Экотоксиканты и здоровье человека" // Вестник Российской военной академии, Приложение 2. - 3. - 23. - 2008. - С.62-63.

2. Аксенов В.П., Гераскин П.П., Горбанев Е.А. Содержание холестерина в крови самок севрюги в период нерестовой миграции / Тез. докл.1-го симпоз. по эколог, биохимии рыб. - Ярославль, 1987. - С.5-6.

.   Аксенова М.Е. Тяжелые металлы: механизмы нефротоксичности / РДО, Материалы, журнал, 2000. - С.1-2.

.   Баль Н.В. Фракционный состав липопротеидов сыворотки крови каспийской севрюги / Тез. докл.1-го симпоз. по экологии, биохимии рыб. - Ярославль, 1987. - С. 20-21.

.   Богач П.Г., Курский М.Д., Кучеренко Н.Е., Рыбальченко В.К. Структура и функция биологических мембран. - Киев: Высшая школа, 1981. - 336 с.

.   Болдырев А.А. Матриксная функция биологических мембран // Соросовский образоват. журн. Биология. - 2001. - Т.7. - № 7. - С.2-8.

.   Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем // Соросовский образоват. журн. Биология. - 1998. - Т.7. - №4. - С.21-28.

.   Васильева О.Б., Лизенко Е.И., Регеранд Т.И., Юровицкий Ю.Г., Сидоров В.С. Биохимические особенности липидного состава липопротеидов у рыб разной экологии: форели Salmo Iriseush. и сига Coregonus Lavaretus L. // Изв. АН. Сер. Биол. - 2004. - № 4. - С.146-149.

.   Васьковский В.Е. Липиды // Соросовский образоват. журн. Биология. - 1997. - №3. - С.32-37.

.   Волошина Г.В. Экологическая оценка состояния поверхностных вод реки Понура // Эколог. вест. Север. Кавказа. - 2006. - Т.2. - № 1. - С.118-122.

.   Воробьев Д.В. Функциональные особенности метаболизма металлов у рыб в современных биогеохимических условиях дельты р. Волги // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. биол. наук. - Астрахань, 2008. - 22 с.

.   Гершанович А.Д., Лапин В.И., Шатуновский М.И. Особенности обмена липидов у рыб // Успехи современной биологии. - 1991. - Т.111. - №2. - С. 207-217.

.   Грубен О.М. Взаимосвязь функционирования системы гемоглобина и перекисного окисления липидов в крови карпа при интоксикации / Докл. Нац. АН Украина. - 1997. - № 2. - С.146 - 150.

.   Гурин В.Н. Обмен липидов при гипотермии, гипертермии и лихорадке. - Минск: Беларусь, 1986. - С. 190.

.   Дмитриева А.Г., Кожанова О.Н., Дронина Н.Л. 2002. Физиология растительных организмов и роль металлов. - М.: Изд-во МГУ. - 160 с.

.   Кашулин Н. А, Лукин А.А., Амундсен П.А. 1999. Рыбы пресных вод субарктики как биоиндикаторы техногенного загрязнения. - Апатиты: КНЦ РАН. - 142 с.

.   Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. - М.: Пищевая промышленность, 1973. - 345 с.

.   Крепс Е.М. Липиды клеточных мембран. - Л.: Наука, 1981. - 339 с.

.   Кучеренко Н.Е., Васильев А.Н. Липиды. - М.: Высшая школа, 1985. - 247 с.

.   Кучер Е.О., Шевчук М.К., Петров А.Н. Изучение влияния совместного введения марганца, пирацетама и цитофлавина на когнитивные функции белых крыс / Второй Санкт-Петербургский Междунар. экологический форум "Окружающая среда и здоровье человека", конгресс "Экотоксиканты и здоровье человека" // Вестник Российской военной академии, Приложение 2. - 3. - 23. - 2008. - С.94-95.

.   Лакин Т.Б. Биометрия. - М.: "Высшая школа", 1990. - 352 с.

.   Леус Ю.В., Грубинко В.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита у рыб (Обзор) // Гидробиология. - 2001. - Т.37. - № 1. - С.64-78.

.   Лизенко Е.И., Сидоров В.С., Лукьяненко В.И., Регеранд Т.И., Гурьянова С.Д., Васильева Т.С., Такшеев С.А. Общая характеристика липидного состава липопротеидов сыворотки крови осетровых (Аcipenseridae) // Вопр. ихтиологии. - 1995. - Т.35. - № 4. - С.553-557.

.   Лизенко Е.И., Загорских О.М., Соловьев Л.Г. Сравнительная характеристика липидного состава органов енисейских и каспийских осетров // Биохимические особенности болезней рыб. - Петрозаводск, 1991. - С.36 - 41.

.   Лукин А. А, Даувальтер В.А., Кашулин Н.А., Раткин Н.Е. Влияние аэротехногенного загрязнения на водосборный бассейн озер Субарктики и рыб // Экология. - 1998. - № 2. - С.109-115.

.   Методы биохимических исследований. Учебное пособие под ред. проф. Прохоровой М.И. - Л., 1982. - 272 с.

.   Минина Л.И. Методические указания к практикуму "Анализ объектов окружающей среды". Определение массовой концентрации меди, свинца, кадмия в поверхностных водах суши инверсионным вольтамперметрическим методом / Под ред.Е.М. Цыганков. - Ростов-на-Дону, 2003. - 26 с.

.   Момыналиев К.Т., Говорун В.М., Панасенко О.М., Сергиенко В.И. Участие холестерина в гипохлорид - индуцированном окислении холестерин-фосфатидилхолиновых липосом // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. Биофизика и биохимия. - 1996. - №5. - С.516-519.

.   Мусаев Б.С., Рабаданова А.И., Мурадова Г.Р. Влияние загрязнения водной среды ацетатом свинца на белково-липидные компоненты печени и почек сеголеток карпа // Токсикологический вестник. - 2008. - №4. - С.14-17.

.   Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты // Соросовский образоват. журн. Химия. - 1998. - № 9. - С.39-51.

.   Пустовит Н.С., Пустовит О.П. Некоторые гематологические показатели молоди Камчатсткой микижи Parasalmo mykiss // Вопр. ихтиологии. - 2005. - Т.45. - № 5. - С.680-688.

.   Регеранд Т.Ч. Липопротеиды сыворотки крови позвоночных животных // Биохимия экто - и эндотермных организмов. - Петрозаводск, 1989. - С.27 - 53.

.   Рипатти П.О., Михайлова Н.В., Антонова В.В. Содержание жирных кислот в печени и мышцах молоди озерного лосося Salmo salar morpha Sebago при некрозе плавников // Вопр. ихтиологии. - 1996. - Т.36. - №1. - С.120-124.

.   Самотуга В.В., Малоног К.П., Бондаренко Ю.Г., Литвиченко О.М. Оцінка ризику для здоров‘я населення в зв‘язку з викидами канцерогенних речовин автотранспортом // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2006. - № 3. - 5. - С.118-122.

.   Сидоров В.С. Экологическая биохимия рыб. Липиды. - Л.: Наука, 1983. - 238 с.

.   Силкина Н.И., Микряков В.Р. Влияние сублетальных концентраций ионов кадмия на некоторые показатели липидного обмена рыб // Мат-лы 3 науч. - практ. конф. "Актуальные проблемы экологии Ярославской области". - Ярославль: издание "ВВО РЭА". - 2005. - Вып.3. - Т.1. - С.284-288.

.   Скальный, А.В. Биоэлементология: основные понятия и термины (Текст): терминологический словарь / А.В. Скальный, И.А. Рудаков, С.В. Нотова, В.В. Скальный, Т.И. Бурцева, О.В. Баранова, С.Г. Губайдулина. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 50 с.

.   Талакин Ю.Н., Сергеева Л.А., Давыдова С.Ф., Пидоренко А.И. Гигиенические аспекты содержания соединений тяжелых металлов в почве и воде: состояние проблемы, перспективы дальнейших исследований (обзор) // Ж. Довкілля та здоров’я. - 2007. - № 3. - С.13-19. К

.   Таранова Н.П. Липиды центральной нервной системы при повреждающих воздействиях. - Ленинград: Наука, Ленинградское отд-ние, 1988. - С.158.

.   Хуцишвили М.Б., Рапорт С.И. Клиническая медицина. Лаборатория хрономедицины и клинических проблем гастроэнтерологии" РАМН, М. - 2002. - №10. - С.10-16.

.   Черкесова Д.У., Магомедгаджиева Д.Н., Магомедов Т.П., Исуев А.Р. Реакция гидробионтов на воздействие свинца / В сб. Материалы IV Ассамблеи Ассоциации Университетов Прикаспийских государств. - Махачкала, 7-11 сентября, 1999. - С.218.

.   Шепелев А.П., Корниенко И.В., Шестопалов А.В., Антипов А.Ю. Роль процессов свободнорадикального окисления в патогенезе инфекционных болезней // Вопр. мед. химии. - 2000. - 46. - №2. - С.100-116.

43. Bahin J. M. V. Plasma lipoproteins in fish // J. Lipid Res. - 1989. - V.30. - № 4. - P.467-484.

44. Bastiaanse E. M. Lars Hőld Karin M., Van Der Laarse Arnoud. The effects of membrane cholesterol content on ion transport processes in plasma membranes // Cardiov. Pes. - 1997. - 33. - №2. - P.272-283.

45. Brooks R. R. Geobotany and Biogeochemistry in Mineral Exploration. Harper and Row // New York. - 1972. - 4. - 412 p.

46. Chapman MJ., Goldstein S., Mills G. L. Leger С. Distribution and characterization of the serum lipoproteins and their apoproteins in the rainbow trout (Salmo gairdnsri) // Biochemistry. - 1978. - V.17. - №21. - P.4455-4464.

.   Cоrraze Genevieve, Kaushik Sadasivam. Les lipides des poissons marins et d’eau douce // OCL: Oleagineux, corps gras. lipides. - 1999. - Vol.6. - № 1. - P.111-115.

48. Cromy V., Kukla R., Homakova M., Malimankova A., Belusa О. // Diagn. Lab. - 1975. - 11. - Р.231.