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

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)

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)

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:

1. 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.
2. 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.
3. Beutler E. Red cell metabolism a manual of biochemical methods / E. Beutler.- Grune & Stration, Orlando, 1990. – P.131–134.
4. 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.