Изменение биохимических параметров карпа при действии повышенной концентрации аммиака

УДК 577.121:574.6

В. А. Коваль

Черниговский государственный педагогический университет им. Т. Г. Шевченка,
Чернигов, Украина. kovalchernigov@gmail.com

THE CHANGING OF BIOCHEMICAL PARAMETERS OF CARP
UNDER THE INFLUENCE OF HIGHER CONCENTRATIONS
OF AMMONIA

V. O. Koval’

T. G. Shevchenko Chernihiv State Pedagogical University,
Chernihiv, Ukraine, kovalchernigov@gmail.com

Применение физиолого-биохимических показателей гидробионтов для контроля качества водной среды позволяет выявлять многочисленные реакции организма в ответ на воздействие небольших концентраций токсикантов задолго до наступления выраженных признаков отравления и гибели рыб. Особенно уязвимы рыбы становятся в неблагоприятные периоды своего жизненного цикла, в частности, в процессе зимнего голодания.

Цель нашего исследования – оценить влияние аммиака на показатели энергетического и углеводного обмена двухлеток карпа в условиях зимнего голодания.

Объектом исследования был карп чешуйчатый (Cyprinuscarpio Linnaeus, 1758), массой 200–250 г (двухлетки). Эксперимент по влиянию токсической нагрузки проводился в лабораторных условиях в 200-литровых аквариумах с отстоянной водопроводной водой (рыбу размещали из расчета 40 л воды на один экземпляр), при стандартном газовом и гидрохимическом режиме. Температура воды поддерживалось в зависимости от сезона. Концентрацию токсиканта, соответствующую двум рыбохозяйственным ПДК, создавали путем внесения расчетного количества буферной смеси NH4OH+NH4Cl. Период акклиматизации составлял 14 суток.

Для определения уровня активностей ферментов энергетического обмена исследовали глюкозо-6-фосфатфатдегидрогеназную, лактатдегидрогеназную активность в цитоплазма­тичес­кой фракции печени и белых мышц, а сукцинатдегидрогеназную – в митохондриальной фракции этих же тканей. Про углеводный обмен судили, исследуя активность ферментов необратимых стадий глюконеогенеза – фруктозо-1,6-дифосфатазы и глюкозо-6-фосфатазы. Содержание a-кетокислот (a-кетоглутарата, пирувата и щавелевоуксусной кислоты) определяли по методике Лисняка (Лисняк, 1981), содержание белка – по методу Лоури (Lowry, 1951).

Исследования показали, что аммиак в концентрации 2 ПДК по-разному влияет на активность ферментов энергетического обмена в период зимнего голодания. Активность глюкозо-6-фосфатфатдегидрогеназы в печени и белой мускулатуре составляет 146 и 133 % в сравнении с контролем. Аналогичная картина наблюдается и при изучении активности фермента анаэробного метаболизма. В печени активность лактатдегидрогеназы увеличивается в 2,4 раза (контроль – 0,53±0,02 против 1,30±0,15 мкмоль NAD/мг белка за 1 мин. в эксперименте). В мышцах изменения составляют 1,6 раза (контроль – 0,63±0,04 против 1,04±0,20 мкмоль NAD/мг белка за 1 мин. в эксперименте). Противоположное действие аммиак оказывает на активность сукцинат­дегидрогеназы, одного из ферментов цикла трикарбоновых кислот. В печени угнетение активности данного фермента происходит на 43 % (контроль – 8,05±0,05 против 4,65±0,22 нмоль сукцината/мг белка за 1 мин. в эксперименте), а в белой мускулатуре на – 52 % (контроль – 6,10±0,14 против 2,95±0,03 нмоль сукцината/мг белка за 1мин. в эксперименте).

В зимний период одним из важных путей поддержания внутреннего гомеостаза является глюконеогенез. Изменение активности ферментов данного процесса наблюдается при действии аммиака. Активность фруктозо-1,6-дифосфатазы возрастает на 50 % в печени и на 27 % в мышечной ткани. Повышение активности глюкозо-6-фосфатазы зафиксировано и в печени, и в белой мускулатуре карпа во время зимовки.

Под действием повышенной концентрации аммиака, который находился в водной среде, исследовали содержание a-кетоглутаровой, пировиноградной и щавелевоуксусной кислот (табл.). В эксперименте установлено, что содержание a-кетоглутаровой и щавелевоуксусной кислот в экспериментальной группе рыб имело незначительные тенденции к повышению. Лишь изменения содержания пирувата были достоверны: в печени увеличение показателей на 35 %, а в белых мышцах – на 24 % (p > 0,05).

Таблица. Содержание a-кетокислот в тканях карпа
при повышенной концентрации аммиака в воде (M±m; n = 5)

Показатель

Орган

Контроль

Эксперимент

a-кетоглутарат,
мкмоль/100 г ткани
печень

3,24±0,48

3,42±0,15

белые мышцы

2,02±0,25

2,35±0,21

Пируват,
мкмоль/100 г ткани
печень

2,64±0,26

3,59±0,22

белые мышцы

1,98±0,18

2,46±0,14

Щавелевоуксусная кислота,
мкмоль/1 г ткани
печень

0,33±0,03

0,36±0,02

белые мышцы

0,52±0,04

0,60±0,04

 

Анализ полученных результатов показал, что при действии повышенных концентраций аммиака в тканях карпа происходят незначительные изменения в содержании a-кетоглутаровой и щавелевоуксусной кислот, а также ингибирование активности сукцинатдегидрогеназы. Кроме того, увеличивается активность ферментов: глюкозо-6-фосфатфатдегидрогеназы, лактатдегидро­геназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы, глюкозо-6-фосфатазы. Повышение содержания a-кетокислот в тканях карпа можно объяснить окислением белков и аминокислот, энергия которых используется в процессах адаптации к действию аммиака. Следует отметить, что в зимний период затраты энергии у рыб незначительны, поэтому основными путями адаптации карпа к токсическим условиям будут гликолиз и глюконеогенез.


Zoocenosis — 2009
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали V Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2009. – С. 113-114.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники