CC BY
55
УДК [577.123.37:547.853.3]:639.212.03
Л. А. Сидорова, А. М. Тихомиров, И. И. Шавель, Ю. И. Рябухин Астраханский государственный технический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ И ОРОТАТА КАЛИЯ НА СПЕРМУ РУССКОГО ОСЕТРА И БЕЛУГИ
Введение
Каспийское море является чувствительной биосистемой. За десятилетия под воздействием антропогенных и биохимических факторов резко ухудшилось состояние его экосистем. История рыболовства свидетельствует о том, что в течение XX в. запасы осетровых в Каспийском бассейне трижды оказывались в критическом состоянии. Основной причиной катастрофического уменьшения запаса осетровых стал их интенсивный вылов.
Российскими учёными разработан комплекс мероприятий [1], направленных на охрану и обеспечение естественного размножения осетровых. В настоящее время большое значение приобретают разработка и внедрение природных комплексных препаратов, стимулирующих рост и устойчивость растений и животных к неблагоприятным факторам, а также позитивно влияющих на другие аспекты их жизнедеятельности. Развитию этого направления способствовал ряд фундаментальных работ по исследованию веществ, содержащихся в живых организмах в микроколичествах, но обладающих высоким потенциалом биологической активности [2].
Результаты исследований и их обсуждение
В ходе исследований было изучено влияние биологически активных препаратов «Эпин-экстра», «Циркон», «Суперстим» и оротата калия на сперму осетровых. Препарат «Эпин» (фитогормон эпибрассинолид), являясь универсальным адаптогеном растительного происхождения, повышает иммунитет и устойчивость растений и животных к негативным воздействиям различной этиологии, что позволяет им справляться с заболеваниями [3]. Этот препарат проявляет антите-ратогенные свойства при воздействии эстремальных гидрохимических и токсических факторов [4], резко снижая количество зародышей с уродливым типом развития.
Повышение иммунорезистентности растений вызывают близкие между собой по природе препараты «Циркон» и «Суперстим». Характер действия препарата «Циркон», являющегося смесью циркониевой и гидроксикоричных кислот, определяется иммуномодулирующими и ан-тистрессорными свойствами с росторегулирующим и ростостимулирующим эффектами.
Оротат калия, как метаболический предшественник эндогенных пиримидинов, эффективен при нарушениях белкового обмена и обладает свойствами физиологических регуляторов нервно-психических процессов и стимуляторов общих обменных процессов.
Нами было проведено комплексное изучение влияния препаратов «Эпин-экстра», «Циркон», «Суперстим» и оротата калия на организм и физиологическое состояние русского осетра и белуги. Предполагалось, что иммуномодулирующие и токсикопротекторные свойства этих препаратов в отношении растений должны проявиться в ещё большей степени на осетровых, как это произошло с препаратом «Эпин-экстра», а также оротатом калия, стресс-протекторное действие которого установлено исследованиями на животных - поросятах и курах мясных пород [5].
Сперма осетровых является удобным объектом для установления оптимальных концентраций препаратов, потенциально обладающих положительными биологически активными свойствами.
Установлено, что оптимальной рабочей концентрацией оротата калия, при которой время подвижности спермы русского осетра максимально (5,63 мин), является концентрация 10-15 мг/л (рис. 1). Рабочая концентрация препарата «Циркон» составила 10-13, «Эпин-экстра» -10-14, «Суперстим» - 10-18 мг/л.
Время, мин
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
Концентрация оротата калия, мг/л
Рис. 1. Зависимость времени выживания спермы от концентрации оротата калия:
1 - контроль; 2 - 4 мг/л; 3 - 3 мг/л; 4 - 2 мг/л; 5 - 1 мг/л; 6 - 10-1 мг/л; 7 - 10-2 мг/л; 8 - 10-3 мг/л;
9 - 10-4 мг/л; 10 - 10-5 мг/л; 11 - 10-6 мг/л; 12 - 10-7 мг/л; 13 - 10-8 мг/л; 14 - 10-9 мг/л; 15 - 10-10 мг/л; 16 - 10-11 мг/л; 17 - 10-12 мг/л; 18 - 10-1 мг/л 3; 19 - 10-14 мг/л; 20 - 10-15 мг/л
В ходе исследований определяли влияние препаратов «Эпин-экстра», «Суперстим» и «Циркон», а также их смеси в соотношении 1:1:1 на дефростированной (размороженной) сперме белуги. Установлено, что при добавлении препарата «Эпин-экстра» время жизни спермы увеличилось на 0,35 мин, а при добавлении препаратов «Циркон» и «Суперстим» уменьшилось на 1,72 и 0,42 мин соответственно по сравнению с контролем (рис. 2). Эксперимент показал, что каждый отдельно взятый препарат не даёт такого положительного эффекта, как их смесь, которая в 1,74 раза более эффективна по сравнению с контролем.
Рис. 2. Влияние биологически активных веществ на время подвижности дефростированной спермы белуги. Концентрация препарата «Эпин-экстра» - 10-14 мг/л; «Циркон» - 10-13 мг/л;
«Суперстим» - 10-18 мг/л
Таким образом, очевидна необходимость дальнейших исследований по вариации количественного состава с оценкой действия смеси препаратов на сперму (в том числе и на дефрости-рованную) и создание многокомпонентной модели из препаратов-биостимуляторов с различным типом действия.
Материал и методика
Первый этап исследований заключался в установлении оптимальных концентраций оро-тата калия при действии на активность спермы русского осетра по методике «Сперма осетровых как тест-объект для оценки активности биостимуляторов» [6]. Для этого готовили растворы биологически активных препаратов из 19 концентраций, монотонно уменьшая их от 4 до 1 и от 10-1 до 10-15 мг/л.
К живому материалу (сперма), нанесённому на предметное стекло, добавляли несколько капель растворов препаратов-биостимуляторов в отношении 1:200. За выходной показатель принимали время жизни спермиев с момента их активации до остановки последнего сперматозоида в поле зрения микроскопа. Контролем служил тест, при котором в качестве активатора использовалась речная (волжская) вода. Достоверность результатов установлена с помощью ¿-критерия Стъюдента.
Выводы
1. Оптимальной рабочей концентрацией оротата калия, при которой сперма русского осетра проявляет максимальное время жизни - 5,63 мин, является концентрация 1- 10-15 мг/л.
2. Препарат «Эпин-экстра», а также смесь препаратов «Эпин-экстра», «Суперстим» и «Циркон» в соотношении 1:1:1 оказывают положительное влияние - увеличивают время жизни спермиев белуги, в отличие от препаратов «Суперстим» и «Циркон».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов А. П. Воспроизводство осетровых, лососевых и частиковых рыб. - М., 1992. - 164 с.
2. Тихомиров А. М., Витвицкая Л. В. Проект создания криобанка в г. Астрахани и его роль в решении экологических проблем Волго-Каспия // Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Проблемы экологии в медицине: Материалы Междунар. конф. - Астрахань, 1996. - С. 190.
3. Угарова Т. Ю. Семейное овощеводство на узких грядах. - Самара, 1994. - 160 с.
4. Егоров М. А., Витвицкая Л. В. Опыт использования биологически активных веществ для повышения выживаемости эмбрионов, личинок и молоди осетровых // Тез. докл. I конгресса ихтиологов России. - М.: ВНИРО, 1997. - С. 311.
5. Молчановский В. В. Клинико-фармакологическое изучение стресс-протективной и антиневротической активности оротата калия: Автореф. дис ... канд. мед. наук. - Ростов н/Д., 1987. - 15 с.
6. Егоров М. А. Сперма осетровых как тест-объект для экспресс-оценки активности биостимуляторов // Тез. докл. I Междунар. науч. конф. Ассоциации ун-тов Прикаспийских государств. - Астрахань, 1998. - С. 135-136.
Статья поступила в редакцию 1.12.2006
THE INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF BIOLOGICALLY ACTIVE PREPARATIONS AND OROTAT OF POTASSIUM ON SPERM OF THE RUSSIAN STURGEON AND BELUGA
L. A. Sidorova, A. M. Tikhomirov, I. I. Shavel, Yu. I. Ryabukhin
Experimental investigations of the influence of the preparations "Apin", "Cirkon", "Supersteam" and orotat of potassium on physiological state of sperm of the Russian sturgeon and beluga are considered in the paper. Optimal concentration of orotat of potassium is determined, and it is established that the action of each biologically active preparation is less effective than their mixture.
