Вміст деяких гормонів у плазмі крові окуня та судака різних популяцій
УДК 597+591.147+612.453+574.2
М. В. Причепа, О. С. Потрохов
Інститут гідрорбіології НАН України, Київ, Україна
M. V. Prichepa, O. C. Potrohov
Institute of Hydrobiology of NASU, Kyiv, Ukraine
До головних причин зміни видового складу в іхтіоценозах відноситься дія антропогенних чинників різної природи, які призводять до зміни гідрологічних та гідрохімічних умов, зокрема росту мінералізації та зміни співвідношення основних іонів прісної води. Це базується на різній фізіологічній та біохімічній пластичності окремих видів риб до умов середовища. Про проходження адаптаційних реакцій у риб можна судити за їх фізіолого-біохімічним станом за дії різних чинників (Hochachka, 2002). Своєчасність і адекватність розвитку адаптивних реакцій на біохімічному рівні, у першу чергу, відбувається за ендокринної регуляції обміну речовин.
Серед стресових гормонів у процесах енергозабезпечення адаптації риб важлива роль належить кортизолу (Brodeur, 2005; Friedrich, 1996; Hopkins, 1995). Він – регулятор вуглеводного обміну організму, а також бере участь у розвитку стрес-реакцій. Результат регуляторної дії кортизолу – заощадження наявних енергетичних ресурсів організму (зниження їх витрат м’язовою тканиною) та відтворення втрачених.
Соматотропін регулює ріст риб, обмін речовин (іонний, осмотичний, ліпідний, білковий і вуглеводний обміни), сприяє розвитку гонад, визначає тип живлення, бере активну участь у контролі осморегуляторної та імунної системи (Sangiao-Alvarellos et al., 2006). Пролактин – також важливий регулятор активності та спрямованості метаболічних процесів у хребетних тварин (Sakamoto, McCormick, 2006). Зокрема шляхом зниження іонної та водної проникності мембран відіграє важливу роль у процесах обміну іонів при осморегуляції.
Мета даного дослідження – оцінити вміст гормонів гіпофізу (соматотропін і про-лактин) і кортизолу у плазмі крові окуневих риб залежно від умов існування. Об’єктами дослідження були окунь Perca fluviatilis (Linaeus, 1758) і судак звичайний Sander lucioperca (Linaeus, 1758), яких відловлювали у серпні в озерах м. Києва – Кирилівське та Бабине, і р. Рось (м. Біла Церква). У риб відібрано кров і після отримання її плазми на імуноферментному аналізаторі визначали вміст соматотропіну, пролактину та кортизолу стандартними методиками. Як показали наші дослідження окунь у всіх водоймах не знаходився у стресовій ситуації. Вміст кортизолу у плазмі крові був на рівні 0,570–0,760 нМ/мл. Найстабільніші умови для його існування склалися у досить незабрудненому оз. Бабине, де його вміст був найменшим. Проте вгодованість окуня з цієї водойми була низькою. В оз. Кирилівське, яке підлягає сильному антропогенному впливу, вміст кортизолу був вищим на 33 % порівняно з оз. Бабине.
Неможна не враховувати забезпеченість їжею риб. Більш вразливий до дії неспри-ятливих чинників вид риб (судак) характеризувався вищим вмістом кортизолу у плазмі крові у риб із р. Рось, який переважав цей показник судаків з оз. Кирилівське на 38 %. Це пояснюється активною участю кортизолу у проходженні енергетичного обміну, а високий вміст цього гормону сприяє заощадженню енергетичних ресурсів.
Вміст соматропіну у плазмі крові окуня коливається в досить незначних межах від 0,81 нг/мл (оз. Бабине) до 1,92 нг/мл (оз. Кирилівське). Причому відмічено підвищений вміст цього гормону у плазмі крові риб, виловлених з оз. Кирилівське, який перевищував на 53 % значення для риб з оз. Бабине та на 31 % порівняно з р. Рось. Безперечно саме цей гормон приймає участь у регуляції обмінних процесів при несприятливих умовах існування риб. Оз. Кирилівське характеризується наявністю численних джерел забруднення, починаючи від скиду колекторних вод великого міста до забруднення нафтопродуктами та іншими токсикантами. Дані по судаку повністю підтверджують ці спостереження. Якщо середній вміст соматотропіну у плазмі крові судака з р. Рось складає 0,98 нг/мл, то в оз. Кирилівське він підвищується до 1,37 нг/мл.
У той же час зміни вмісту пролактину у плазмі риб протилежні даним по соматропіну. Із ростом антропогенного навантаження його вміст знижується. Якщо у риб із р. Рось (менш забрудненої водойми) вміст пролактину у плазмі крові судака складає 152,7 мМЕ/л, то під дією несприятливих чинників різної природи (оз. Кирилівське) його кількість у крові зменшується до 98,7 мМЕ/л. В озерних системах (оз. Бабине) в силу різних причин у окуня вміст пролактину збільшується порівняно з річковою системою (р. Рось) у 2,3 раза. Ці водойми досить чисті, але дещо підлягають евтофікації, а окунь активно пристосовується до змін навколишнього середовища та може процвітати у різних умовах завдяки адекватним змінам рівня обмінних процесів.
Можливе значення у вмісті пролактину у плазмі крові має і мінералізація води окремої водойми. Із літературних джерел відомо, що в оз. Кирилівське загальна мінералізація на 55,5 % вища порівняно з озером Бабиним і на 34,5 % вища порівняно з р. Рось (Романенко та ін., 2012). Також варто відзначити, що за умов обмеженого водообміну та надходження до оз. Кирилівське алохтонних речовин відбувається переважання продукційних процесів над деструктивними, а це свідчить про забрудненість водойми, зростання мінералізації води і як наслідок погіршення умов існування для аборигенних видів риб. Це викликає налаштуванню осморегуляційних процесів до середовища існування виду внаслідок більшої секреції солей хлоридними клітинами зябер за участю пролактину. У окуня, виловленого з оз. Бабине вміст цього гормону був вищий на 35 % ніж у р. Рось. Вміст пролактину у плазмі судаків, виловлених із р. Рось, був на 26 % вищим ніж у судаків з оз. Кирилівське. Отримані дані свідчать про активну участь пролактину у пристосувальних процесах до умов низької мінералізації води.
У процесах пристосування окуневих риб до умов існування активну участь приймають гормони, зокрема кортизол, соматотропін і пролактин. Гормони гіпофізу сприяють забезпеченню гомеостазу організму під дією абіотичних і антропогенних чинників. Відмічені кореляційні зв’язки між вмістом цих гормонів у плазмі крові риб та гідрохімічними умовами існування та антропогенним навантаженням на водойму. Навіть незначні коливання мінералізації води та співвідношення хлоридів до сульфатів впливають на вміст гормонів гіпофізу. У свою чергу завдяки вчасному коригуванню метаболічних процесів гормонами аборигенні види риб можуть існувати в змінених умовах середовища. Крім того варто відзначити, що дані характеристики фізіолого-біохімічного стану можна використовувати при проведенні біомоніторингу природних популяцій риб.
Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 109-111.