Інтенсивність процесів перекісного окислення ліпідів у прудкої ящірки з екосистем різного рівня трансформації
УДК 577.125.8+598.112
O. Ю. Клименко, В. Я. Гассо
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна
INTENSITY OF LIPID PEROXIDATION IN THE SAND LIZARD
FROM ECOSYSTEMS OF DIFFERENT TRANSFORMATION RATE
O. Y. Klymenko, V. Y. Gasso
Oles’ Honchar Dnipropetrovs’k National University, Dnipropetrovs’k, Ukraine
Застосування біохімічних методів в оцінці екологічного стресу без сумніву є багатообіцяючим. У сучасних програмах біологічного моніторингу більш ефективними визнані саме біохімічні дослідження, оскільки вони можуть виконувати роль біомаркерів на ранніх стадіях прояву патологічного процесу.
Перекисне окислення ліпідів (ПОЛ) – один із найважливіших окислювальних процесів в організмі. Нині ПОЛ вважається однією з основних причин пошкодження та загибелі клітини внаслідок дії активних форм кисню (АФК). ПОЛ – основна причина пошкодження клітинних мембран і один з універсальних механізмів реалізації токсичності ксенобіотиків. Будь-який достатньо потужний вплив на організм може ініціювати процеси ПОЛ. Таким чином процеси перекісного окиснення ліпідів розглядають як один із важливих механізмів клітинної патології, що лежить в основі багатьох негативних ефектів. Певну роль у розвитку патології відіграють проміжні та кінцеві продукти перекісного окиснення, які мають цитотоксичні та мутагені ефекти (Владимиров, Арчаков, 1972). Показники ПОЛ широко використовуються в дослідженнях оксидативного стресу. Цим шляхом окислюються ненасичені жирні кислоти, що може бути причиною порушення цілісності та властивостей біологічних мембран. У ході цього процесу зі стабільних молекул ліпідів утворюються ліпідні радикали, які піддаються поступовому руйнуванню.
Тканини тварин мають різний для кожного органу фізіологічний рівень вмісту перекисів ліпідів, при цьому їх рівень вище у тканинах із високою метаболічною активністю. Комплексне забруднення виконує роль хімічного стресора, що призводить до структурно-функціональних порушень у клітинах та їх мембранах, порушує гомеостаз і активує процеси ПОЛ (Барабой, 1991). Оскільки ПОЛ у першу чергу протікає у біомембранах – це призводить до порушення їх функціональних властивостей. Маркер інтенсифікації процесів ПОЛ – проміжний продукт – малоновий діальдегід (МДА) (Videla et al., 2000; Akhgari et al., 2003).
Матеріал зібрано у 2006–2010 роках у складі Комплексної експедиції Дніпропетровського університету. Ми досліджували інтенсивність ПОЛ в організмі прудкої ящірки Lacerta agilis Linnaeus, 1758. Особин відбирали на території Самарського лісу (Присамарський міжнародний біосферний стаціонар ім. О. Л. Бельгарда), умови якого прийнято нами як «умовно чисті», на ділянках лісової рекультивації Західного Донбасу та у зоні комплексного промислового забруднення хімічних і металургійних підприємств м. Дніпродзержинськ. Досліджували дорослих статевозрілих особин довжиною тіла 54–90 мм. Рівень ПОЛ визначали за Владимировим, Арчаковим (1972). Метод заснований на реагуванні продукту розщеплення поліненасичених жирів малонового діальдегіду з тіобарбітуровою кислотою.
Результати досліджень показали, що у тканинах тварин, що досліджувалися, із зони з антропогенним тиском (м. Дніпродзержинськ), та в зоні лісової рекультивації шахтних відвалів (м. Павлоград) відбувається значне збільшення кількості кінцевого продукту перекісного окиснення ліпідів малонового діальдегіду порівняно з плазунами контрольної групи. У плазунів із зони промислового забруднення м. Дніпродзержинськ зафіксовано найвищу концентрацію МДА у печінці (0,97 мкмоль/л), крові (0,40) та м’язах (0,10), що відповідно у 8,8, 8,0 та 10,0 разів більше порівняно з ящірками «умовно чистого» регіону. Це свідчить про значний рівень хімічного забруднення біотопів.
Найвища концентрація МДА зафіксована у печінці тварин, яка виявляється найчутливішою до дії токсикантів. У тварин із ділянок лісової рекультивації показники МДА нижчі, ніж у ящірок із зони промислового забруднення: концентрація МДА в тканині печінці – 0,50 мкмоль/г тканини, у сироватці крові – 0,20 та у м’язах – 0,7 мкмоль/г тканини. Будь-які шахтні розробки призводять до значної трансформації ландшафту, при цьому специфічну групу забруднювачів складають значні обсяги відповідних викидів, але лісова рекультивація сприяє відновленню екосистем і зменшенню впливу токсикантів.
Оскільки визначення динаміки продукту ПОЛ у прудкої ящірки під впливом комплексного промислового забруднення виконано вперше, а концентрація МДА у тканинах плазунів контрольної групи найнижча, результати досліджень тварин з «умовно чистого» регіону ми умовно прийняли за норму. Необхідно зазначити, що значення цих показників можуть бути характерні тільки для нашого регіону або тільки для плазунів даного виду, тому необхідні подальші дослідження.
Одержані дані свідчать про чутливість процесів ПОЛ у L. agilis до впливу промислового забруднення. Найбільш реагентною виявилася тканина печінки. Показники ПОЛ (малоновий діальдегід) можна використовувати як характеристику стану організму плазунів. Збільшення вмісту продуктів ПОЛ у прудкої ящірки як реакція на промислове забруднення може використовуватися для індикації стану як самих тварин, так і рівня забруднення екосистем.
Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 292-294.