Studentam.net.ua
Реферати, курсові та дипломні роботи
Головна arrow Статті arrow Біологічні науки arrow ВПЛИВ СУЛЬФАТУ МІДІ НА ВМІСТ КАРОТИНОЇДІВ У ГЕМОЛІМФІ СТАВКОВИКА ОЗЕРНОГО (MOLLUSCA: PULMONATA: LYMNAEIDAE) ...
06.12.2016
Платні роботи
Реферати
Курсові
Дипломні, магістерські ...
Онлайн бібліотека підручників
Біологічні науки
Валеологія
Екологія
Економічні науки
Етика та естетика
Землезнавство
Історія
Літературознавство
Педагогіка
Правознавство
Психологія
Соціальна робота
Корисні матеріали
Біографії
Розробки уроків
Статті
Друзі

Електронна бібліотека




ВПЛИВ СУЛЬФАТУ МІДІ НА ВМІСТ КАРОТИНОЇДІВ У ГЕМОЛІМФІ СТАВКОВИКА ОЗЕРНОГО (MOLLUSCA: PULMONATA: LYMNAEIDAE) ...

УДК 594.38:595.122.2:591.111.05

А.П. Стадниченко,
доктор біологічних наук, професор;
Л.Д. Іваненко,
старший викладач;
О.А. Мостіпака,
старший лаборант;
Л.О. Степчук,
студентка;
Р.А. Гоменюк,
студентка
(Житомирський педуніверситет)

Вплив сульфату міді на вміст каротиноїдів у гемолімфі ставковика озерного (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) в нормі та при інвазії партенітами трематод

У середовищі, затруєному сульфатом міді (0,2, 1, 1,8 мг/л), вміст каротиноїдів у гемолімфі Lymnaea stagnalis знижується на 23-35%, причому у особин, інвазованих трематодами, – у більшій мірі, ніж у незаражених молюсків.

   На початок третього тисячоліття в забрудненні як природних, так і штучних водойм України, серед інших полютантів на одне з перших місць вийшли йони важких металів. Загальновідомо, що для усіх, без виключення, гідробіонтів вони є вкрай небезпечними через те, що, потрапивши в організм, утворюють у ньому стійкі комплекси з речовинами білкового походження, в тому числі з такими важливими для забезпечення нормальної його життєдіяльності, як ферменти, гормони та інші, котрі при цьому втрачають притаманні їм властивості.
   В останній чверті 20-го століття дослідженнями Карнаухова було з’ясовано [1], що у черевоногих легеневих молюсків є захисно-пристосувальний апарат, дія якого скерована на підтримання життєздатності цих тварин за умов дефіциту кисню або забруднення навколишнього середовища токсикантами (в першу чергу – органічної природи). Він представлений каротиноксисомою – внутрішньоклітинним органоїдом, до складу якого входять каротиноїди, гемопротеїни (гемоціанін) та інші дихальні ферменти. Каротиноксисома, як гадає вищезгаданий автор, здатна депонувати кисень (акцептор електронів) і виробляти енергію за умов нестачі кисню у водному середовищі або при забрудненні його різними токсикантами. З цього витікає, що про напруженість захисно-пристосувального процесу у молюсків має свідчити рівень вмісту в їх організмі каротиноїдів.
   Ми прослідкували за динамікою цих речовин у гемолімфі ставковика озерного Lymnaea stagnalis (Linné, 1758) у нормі та при інвазії його партенітами і церкаріями ехіностоматидних ("пташиних") трематод – Echinostomatidae (Echinostoma sp.), підданих дії різних концентрацій сульфату міді (CuSO4·5H2O). Зрозуміло, що при цьому потерпають різні фізіологічні функції організму, що проявляється у їх пригніченні, а часом – у цілковитій неможливості здійснення. За цих обставин виникає інтерес до дослідження захисно-пристосувальних механізмів, дія котрих скерована на підтримання життєдіяльності гідробіонтів на оптимальному або близькому до нього рівні.
   Молюсків збирали вручну в басейнах річок Середнього Придніпров’я в 1979-2001 рр. (місця збирання матеріалу зазначені в таблиці 1). У лабораторію тварин доставляли в поліетиленових пакетах (без води) і одразу використовували в експериментах. Токсикологічні досліди поставлено за методикою Алексеєва [2]. Орієнтаційним дослідом встановлено значення основних токсикологічних показників – LC0 і LC100. Значення LC50 визначено графічно за Прозоровським [3]. У межах LC0 - LC50 ми підібрали три концентрації – 0,2, 1, 1,8 мг/л (з однаковим інтервалом між ними), котрі було використано в основному досліді. Усі розчини готували на дехлорованій шляхом відстоювання (1 доба) воді, взятій із житомирської водогінної мережі. Тривалість експозиції тварин у затруєному середовищі становила 2 доби.
   Перед початком експозиції ставковиків вимірювали штангенциркулем з точністю до 0,1 мм (визначали висоту черепашки), обсушували фільтрувальним папером і на електронних терезах (WPS 1200) встановлювали тотальну масу тіла. Ці відомості зосереджені в таблиці 1.
   Гемолімфу отримували методом прямого знекровлювання тварин з метою виявлення в ній рівня вмісту каротиноїдних пігментів за методикою Рачевського [4].
   З тканин гепатопанкреаса кожного з досліджених молюсків виготовляли тимчасові препарати на предмет виявлення у них трематодної інвазії. Паразитологічний матеріал визначали тільки на живих об’єктах [5].
   Цифрові матеріали оброблено методами варіаційної статистики за Лакіним [6].

Таблиця 1. Загальні відомості про матеріал дослідження

Інвазія

n

Висота черепашки, мм

Маса тіла, мг

lim

Х± mХ

lim

Х± mХ

    

27

37,0-46,2

40,89±0,35

1650-3380

2371,00±66,12

23

34,4-49,3

41,33±0,73

1130-4050

2575,02±132,20

 

Немає

Є

0,2 мл/г

30

36,7-48,3

41,27±0,64

1240-3140

2340,01±110,00

26

36,9-47,8

43,12±0,59

1640-3570

2600,10±100,01

 

Немає

Є

1 мг/л

34

33,3-49,8

40,06±1,07

1200-4910

2330,00±243,00

18

38,4-48,9

38,40±48,90

1720-3900

2566,61±153,90

 

Немає

Є

1,8 мг/л

39

26,4-44,9

40,84±1,08

1300-3030

2260,00±109,90

18

37,6-45,7

42,79±1,004

1790-3010

2519,80±143,56

   Перше знаходження каротиноїдів у молюсків належить Комфорту [7], котрий виявив їх у яйцеклітинах Pomacea. Пізніше їх було виявлено в різних органах як прісноводних, так і морських молюсків – у гепатопанкреасі, гонадах, нирках, нервовій тканині та в очах [8-16]. В їх організм ці речовини надходять з їжею рослинного походжння. Зі 180 відомих на сьогодні каротиноїдів [17] у молюсків виявлено близько десяти, а переважають з них три – α- та β-каротиноїди і ксантофіл. У поліфагів домінуючим пігментом є ксантофіл, натомість у фітофагів – α- та β-каротиноїди. Найбільшим вмістом каротиноїдів відзначаються ті органи молюсків, де найінтенсивніше перебігає обмін речовин (гепатопанкреас, гонади). До наших досліджень [18-19] вміст каротиноїдів у гемолімфі молюсків не визначався.
   З’ясовано, що концентрація каротинодів у внутрішньому середовищі ставковика озерного коливається в дуже широких межах – від 20 до 2400 γ% і підпадає сезонній (рис.1) і популяційній мінливості (табл. 2).

s43

Рис.1. Сезонна динаміка вмісту каротиноїдів (γ%) у гемолімфі Lymnaea stagnalis (ставок, хутір Затишшя).

Таблиця 2. Вміст каротиноїдів (γ%) у гемолімфі Lymnaea stagnalis із різних популяцій

Біотоп

n

lim

Х± mХ

σ

V

р. Горинь,

Славута

65

59,4 – 120,0

85,90 ± 6,50

27,8

32,40

Став,

хутір Затишшя

214

119,0-441,0

280,00±15,00

56,0

26,00

Полой, р.Кам’янка

37

109,1 – 1200,0

527,78±53,59

325,8

61,58

Затон

р.Жерів, Лугини

106

1321,0 – 404,0

216,00±23,20

81,0

30,00

  

   Як видно з рисунка, рівень вмісту каротиноїдів у гемолімфі ставковика влітку та восени найвищий і у цей час досить стабільний. Взимку ж і рано навесні спостерігається статистично вірогідне (Р більше 99,9%) зниження значення обговорюваного показника. Це зумовлене тим, що в зимовий період часу ці тварини перебувають в анабіотичному стані, через що й не живляться. Рано ж навесні, невдовзі після виходу молюсків з анабіозу, несприятливими для них є умови живлення, що пов’язане зі слабким розвитком у цей час водної рослинності – основного компонента їх кормової бази.

Таблиця 3. Вміст каротиноїдів (γ%) у гемолімфі Lymnaea stagnalis, інвазованих трематодами

Біотоп

Інвазія

Локалізація трематод

n

lim

Х± mХ

σ

V

Р.Горинь, Славута

Opisthioglyphe ranae

Перівісцеральний синус гемоцеля

31

34,5-100,0

68,90±3,51

12,1

17,5

Став, хутір Затишшя

Opisthioglyphe ranae

Перівісцеральний синус гемоцеля

178

113,0-329,0

226,0±10,5

71,0

25,0

Затон р. Жерів, Лугини

Opisthioglyphe ranae

Перівісцеральний синус гемоцеля

9

64,0-590,0

127,0±21,7

65,0

24,7

Полой р.Кам’янка

Echinostoma sp.

Гепатопанкреас

23

200,0-1200,0

517,46±70,60

338,9

61,91

  

   Популяційні відмінності цього показника зумовлені особливостями біотопа, в першу чергу – якісним складом і ступенем розвитку водних макрофітів, переважаючих звичайно у складі харчового комка ставковика. У стоячих водоймах розвиток багатоклітинних водоростей і квіткових рослин значно більший, ніж у водоймах проточних. Отже, і умови живлення ставковиків в останніх гірші. Гадаємо, що саме з цієї причини вміст каротиноїдів у їх гемолімфі нижчий. Наприклад, у особин з тієї ділянки Горині, де швидкість течії сягає 1 м/с, а водна рослинність вкрай бідна, концентрація каротиноїдів у гемолімфі в 1,8 – 2,2 рази нижча (Р більше 99,9%), ніж у тварин, приурочених у своєму поширенні до стоячих або слабкопроточних водойм (швидкість течії близько 0,1 м/с).

Таблиця 4. Вплив різних концентрацій сульфату міді (мг/л) на вміст каротиноїдів (γ%) у гемолімфі Lymnaea stagnalis у нормі та при інвазії трематодами

Інвазія

n

lim

Х± mХ

σ

V

Контроль

Немає

Є

37

109,1-1200,0

527,78±53,59

325,8

61,58

23

200,0-1200,0

547,40±70,60

338,9

61,91

0,2 мг/л

Немає

Є

20

150,0-1200,0

395,26±59,18

266,3

67,38

26

150,0-1200,0

364,96±49,20

250,9

68,75

1 мг/л

Немає

Є

14

150,0-1200,0

407-,88±78,62

290,9

71,32

18

146,3-1200,0

331,06±60,22

252,9

76,40

1,8 мг/л

Немає

Є

20

48,0-2400,0

340,56±49,88

217,49

63,86

10

160,0-2400,0

372,91±77,95

220,60

59,16

  
   У молюсків, інвазованих партенітами та церкаріями трематод, вміст каротиноїдів у гемолімфі залежить від інтенсивності інвазії. При слабкому ступені ураження їх паразитами статистично вірогідні зміни цього показника відсутні (таблиця 3). При значній інвазії рівень вмісту каротиноїдів понижується в кілька разів (Р більше 99,9%). У чому тут причина? Їх, напевне, кілька. По-перше, каротиноїди молюсків- хазяїв споживаються паразитами. Адже у тегументі партеніт трематод, у стінках кишковника редій, у сформованих церкаріях неодноразово виявлено ці речовини [14], а джерелом їх може бути тільки організм їх проміжного хазяїна. По-друге, зменшення концентрації каротиноїдів у ставковиків може бути споводоване некротичним розпадом значних ділянок гепатопанкреаса. По-третє, у інвазованих ставковиків при помірній інтенсивності інвазії зростає величина середньодобового раціону, але одночасно із тим і швидкість проходження їжі через травний тракт [20]. Останнє може спричинятися до того, що каротиноїди, котрі надходять в організм молюсків з їжею, не встигають всмоктуватися середньою кишкою і проходять через неї транзитом.

Таблиця 5. Вплив різних концентрацій сульфату міді (мг/л) на відхилення від норми (%) вмісту каротиноїдів у гемолімфі Lymnaea stagnalis

Концентрація токсиканта

Інвазія

Відхилення

Р,%

0,2

Немає

Є

-25,11

-33,34

Більше 99,9

Більше 99,9

1,0

Немає

Є

-22,81

-39,53

Більше 99,9

Більше 99,9

1,8

Немає

Є

-35,47

-31,88

Більше 99,9

Більше 99,9

   У середовищі, забрудненому сульфатом міді у концентрації 0,2-1,8 мг/л, у всіх піддослідних тварин спостерігається статистично вірогідне (Р більше 99,9%) зниження рівня вмісту каротиноїдів у гемолімфі (табл. 4). У незаражених особин концентрація каротиноїдів знижується на 23-35%. Рівень падіння їх вмісту у інвазованих трематодами молюсків дещо вищий – 32-40%, що може свідчити про напруженість захисно-пристосувальних механізмів у тварин, які підпали дії паразитарного чинника. Цікаво, що усі зрушення обговорюваного чинника в межах використаних у наших дослідах концентрацій токсикантів однонаправлені та близькі за значеннями, тобто не залежать від концентрації полютанта в середовищі (таблиця 5). Це стосується як вільних від інвазії, так і уражених паразитами тварин.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Карнаухов В.Н. Роль моллюсков с высоким содержанием каротиноидов в охране водной среды от загрязнения. – Пущино: Изд-во АН СССР. – 1978. – 74с.
2. Алексеев В.А. Основные принципы сравнительно-токсикологического эксперимента // Гидробиол. журн. – 1981. – Т.17. – № 3. – С.92-100.
3. Прозоровский В.Б. О выборе метода построения кривой летальности и определение средней летальной дозы // Журн. общ. биол. – 1960. – Т.21. – №3. – С.221-228.
4. Балаховский С.Д., Балаховский И.С. Методы химического анализа крови. – М.: Медгиз, 1953. – 746 с.
5. Здун В.І. Личинки трематод в прісноводних молюсках України. – К.: Вид-во АН УРСР, 1961. – 141 с.
6. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высш. шк., 1973. – 343 с.
7. Comforf A. Lipochromes in the ova of Pila // Nature (London). – 1947. – Vol. 160. – №9. – P. 333-334.
8. Kubišta V. Elovenfarbstoffe in einigen Stylommatophoren // Veśtn. Českosl. Společ. Zool. – 1953. – B. 18. – №3. – S. 177-180.
9. Гудвин Т. Сравнительная биохимия каротиноидов. – М.: ИЛ, 1954. – 396 с.
10. Fischer L.R., Kon S.K., Thompson S.Y. Vitamin A and carotenoids in certain invertebrates. ІV. Mollusca: Loricata, Lamellibranchiata and Gastropoda. // J. Marine Biol. Assoc. UK. – 1956. – Vol. 35. – №1. – P. 41-61.
11. Vilela G.G. Carotenoids of some Brasilian freshwater gastropods of genus Pomacea // Nature. – 1956. – Vol. 178. – №4524. – P.95.
12. Eakin R.M., Brandenburger I.L. Localization of vitamin A in eye of a pulmonate snail // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – Vol. 60. – №1. – P. 140-145.
13. Goodwin T.W. Pigments of Mollusca // Chem. Zool. – 1972. – Vol. 7. – P. 187-199.
14. Hoskin G.P., Cheng T.C. Occurrence of carotenoids in Himasthla quissetensis rediae and the host Nassarius obsoletus // J. Parasitol. – 1975. – Vol. 61. – №2. – P.381-392.
15. Петруняка В.В., Кувшинов Н.Н., Карнаухов В.Н. Особенности дыхания тканей моллюсков // ДАН СССР. – 1974. – Т. 219. – №2. – С. 492-495.
16. Петруняка В.В. Выделение каротиносодержащих субклеточных структур из нервной ткани маллюсков // Цитология. – 1976. – Т. 18. – №10. – С. 1185-1188.
17. Weedon B.C.L. Carotenoids recent advanced // Chem. Brit. – 1967. – Vol. 3. – P. 424-432.
18. Бондарчук Л.Г., Дорошенко О.В., Стадниченко А.П., Дудко Е.В. О нарушениях витаминного баланса в организме пресноводных брюхоногих моллюсков при инвазии партенитами трематод // Моллюски. Основные результаты их изучения. – 1979. – Сб.6. – С. 227-227.
19. Бондарчук Л.Т., Дорошенко О.В., Дудко Е.В., Омельченко А.В., Погребняк Л.Д., Радушинский В.Э., Стадниченко А.П., Табачук Л.В., Шапран Ю.П. Влияние трематодной инвазии на содержание каротиноидных пигментов в гемолимфе пресноводных моллюсков // Пробл. паразитол. – К.: Наук. Думка. – 1980. – Ч.1. – С. 82-83.
20. Стадниченко А.П., Коцюк Р.В. Влияние различных концентраций поверхностно-активных веществ на величину суточных рационов и продолжительность прохождения пищи у Lymnaea stagnalis, инвазированного партенитами Echinostoma revolutum // Паразитология. – 1990. – Вып. 6. – С. 528-532.

   Матеріал надійшов до редакції 21.08.01.

Стадниченко А.П., Иваненко Л.Д., Мостипака О.А., Степчук Л.О., Гоменюк Р.А. Влияние сульфата меди на содержание каротиноидов в гемолимфе прудовика озерного (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) в норме и при инвазии его партенитами трематод.
Растворы сульфата меди (0,2-1,8 мг/л) вызывают падение уровня содержания каротиноидов в гемолимфе Lymnaea stagnalis на 23-35%. У инвазированных особей это отклонение выражено намного ярче, чем у моллюсков незараженных.

Stadnychenko A.P., Ivanenko L.D., Mostypaka O.A., Stepchuk L.O., Gomenyuk R.A. Trematoda invasion and sulphate copper impact upon carotenoids of haemolymph of Lymnaea stagnalis (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae).
Trematoda invasion and different concentrations of sulphate copper (0.2-1.8 mg/l ) impact on carotenoids of haemolymph of Lymnaea stagnalis have been investigated. These molluscs demonstrate a decrease of contents of carotenoids in haemolymph by 23-35%. This deviation is expressed in infected molluscs to a far greater extent than in noninfected ones.

Всі опубліковані на сайті матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення. Копіювання та використання інформації суворо заборонено.

 
< Попередня   Наступна >
 
Авторські реферати, курсові та дипломні роботи. Онлайн бібліотека підручників.
Studentam.net.ua © 2016