ИЗМЕНЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДРОЗОФИЛ НЕФТЕУСТОЙЧИВЫХ ЛИНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СОДЕРЖАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

ив

ЕШЯИ

величием, отвагой и талантом своих соотечественников!

На конференции (13 декабря 2011 г.) в ЦИТО: «Эволюция классических компонентов в протезировании тазобедренного сустава», разработчик ножки SL-Plus и вертлужного компонента Вюоп, легендарный профессор K.Zweymuller (Австрия), публично выразил признательность изобретениям Сиваша и с гордостью демонстрировал коллегам эндопротез, который подарил ему сам Константин Митрофанович!

Заключение. Имя Константина

Митрофановича СИВАША- изобретателя эндопротеза тазобедренного сустава с бесцементной фиксацией в костномозговом канале и с неразъемным подвижным соединением в вертлужной части заслуженно имеет право на вечную прописку в Антологию всемирной травматологи и ортопедии.

Литература

Абдулхабиров М.А. «Константин Сиваш-воин, хирруг, инженер и изобретатель». Материалы конференции «История медицины» Журнал «Земский врач». 2012 г. « 3(14).стр. 51-54.

Загородний Н.В. «Эндопротезирование тазобедренного сустава». Изд-во «ГЭОТАР-Медиа. «2012 г.

Мовшович И.А. «Эндопротезирование тазобедренного сустава: за и против. В журнале «Анналы травматологии и орттопедии».1963, 3 №. Стр. 24-28.

Николенко В.К., Буряченок Б.П., Давыдов Д.В., Николенко М.В. «Эндопоротезирование тазобедренного сустава. Изд-во «Медицина». 2009 г.

Олейник А.Е. «Вехи эволюции тотального эндопротезирования тазобедренного сустава». В журнале «Медичш перспективи». Днепропетровск. Том. ХХ. 2015 г. стр. 137-145.

Сиваш К.М. «Метод полной замены тазобедренного сустава металлическим при англизирующем спондилоартрите». Дисс... д-ра мед наук. М. 1964 г.

Сиваш К.М. «Аллопластика тазобедренного сустава «. Изд-во «Медицина». 1967 г.

Сиваш К.М., Шерепо К.М. «Итоги научных исследований проблем и принципы эндопротезирования тазобедренного сустава».В журнале «Ортопедия и травматология», 1978 г. 3 12. стр. 63-67

Шершер Я.И. «Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава». Автореф. Дисс.д.м.н. Саратов. 1975 г.

29 марта 2021 г. 89035773525

УДК 577

ГРНТИ 34.35.15: ОРГАНИЗМ И СРЕДА

ЯнгироваЛиана Януровна

Студентка 5 курса, Тюменский Государственный Университет Петухова Галина Александровна

Профессор, Доктор биологических наук

ИЗМЕНЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДРОЗОФИЛ НЕФТЕУСТОЙЧИВЫХ ЛИНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СОДЕРЖАНИЯ

Yangirova Liana Yanurovna

5th year student, Tyumen State University Petukhova Galina Alexandrovna

Professor, Doctor of Biological Sciences

CHANGES IN THE BIOCHEMICAL PARAMETERS OF DROSOPHILA OIL-RESISTANT LINES DEPENDING ON THE CONDITIONS OF THEIR MAINTENANCE

Аннотация. В работе проведен анализ влияния нефти на биохимические показатели Drosophila melanogaster линий, различающихся по нефтеустойчивости. Было проведено исследование содержания продуктов перекисного окисления липидов: содержание диеновых конъюгатов, оснований Шиффа, каротиноидов и активности пероксидазы, что позволяет проанализировать изменение биохимических показателей у дрозофил при изменении условий содержания.

Abstract. The paper analyzes the effect of oil on the biochemical parameters of Drosophila melanogaster lines that differ in oil resistance. The content of the products of lipid peroxidation was studied: the content of diene conjugates, Schiff bases, carotenoids, and peroxidase activity, which allows us to analyze the change in biochemical parameters in drosophila under changing conditions.

Ключевые слова: нефтеустойчивая линия; инадаптивные условия; диеновые конъюгаты; основания Шиффа; пероксидаза; каротиноиды.

Keywords: oil-resistant line; inadaptive conditions; diene conjugates; Schiff bases; peroxidase; carotenoids.

Введение

В работах Н. В. Бурковского на простейших [3, с. 170] и Л. Д. Галочки на водорослях [5, с. 80] была показана возможность адаптации к неблагоприятным условиям среды. Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном состоянии, то эволюционировать может весь биоценоз (иногда - с негативными последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды [4, с. 51].

В исследованиях, проведённых на кафедре экологии и генетики, была выведена нефтеустойчивая линия мух-дрозофил, способных не только выживать, но и размножаться в условиях высокой концентрации нефти: на полулетальной -5% и 2,5%. В работах Г. А. Петуховой [9, с. 172] показана адаптация этих мух, при действии нефтезагрязнения и возврате к условиям стандарта. Основные показатели жизнедеятельности мух вышли на уровень контроля (не отличаются от стандарта) к 60-70 поколению содержания в условиях нефтезагрязнения. В настоящее время мухи, содержащиеся, живущие и размножающиеся в нефтезагрязнённой среде, прошли более 600 поколений развития.

Интерес представляла возможность проанализировать биохимические показатели и антиоксидантные системы клеток мух-дрозофил, адаптированных к нефтяному загрязнению, и у мух нефтеустойчивой линии, переведённых в инадаптивные условия (чистую питательную среду).

Методы исследования

Используемые в ходе эксперимента варианты:

• Кантон - С, содержащийся на стандартной питательной среде (К)

• Мухи, адаптированные к 2,5% концентрации нефти в среде (0i)

• Мухи, адаптированные к 5% концентрации нефти в среде (02)

• Мухи, адаптированные к 2,5% концентрации, но пересаженные на чистую питательную среду (инадаптивные условия) (03)

• Мухи, адаптированные к 5% концентрации, но пересаженные на чистую питательную среду (инадаптивные условия) (04)

Анализ спектрофотометрического

определения содержания диеновых конъюгатов проводился по стандартной методике Т. И. Артемьева, А. К. Жеребцова, Т. М. Борисовича [1, с. 197]. Анализ определение содержания оснований Шиффа [10, с. 72 - 73] и определения активности пероксидазы [6, с. 52] (метод основан на измерении оптической плотности продуктов реакции, образовавшихся при окислении гваякола за определённый промежуток времени) проводился по стандартной методике А. А. Шведовой, Н. Б. Полянского. Анализ определения концентрации каратиноидов - по методике В. В. Карнаухова [7, с. 240].

Статистическую обработку данных проводили по стандартной методике при помощи программы Statistica. Достоверность различий, сравниваемых результатов выявили по t критерию Стьюдента. Различия считали статистически достоверными при р>0,95.

Результаты исследований и их обсуждение

Изучили показатели мух, живущих сотни поколений в условиях нефтезагрязнения, и возвращённые в стандартные условия - чистую питательную среду (инадаптивные условия). Изучение биохимических показателей у мух позволяет проанализировать уровень

повреждаемости клеток, регистрируемых по перекисному окислению липидов (ПОЛ), и системы защиты, регистрируемых по активности пероксидазы и каротиноидов [8, 32 с].

Одним из важных продуктов ПОЛ является диеновые конъюгаты (рис.1). Они являются первичным продуктом при повреждаемости клеток при действии загрязняющих веществ [2, с. 134 - 135].

У мух, хронически содержащихся на условиях нефтяного загрязнения, стабилизировалась работа клеток и включились гены нефтеустойчивости, а при переводе в условия, стандартные для них ранее, но ставшие инадаптивными, резко повышается повреждаемость. В ходе жизнедеятельности показатели диеновых конъюгатов и у линий 2,5% и у мух, адаптированных к 5% содержания нефти в среде, превышают показания контроля.

ив

ЦЩВ

CI

cu

9 fi x

о

о

X

си

4 3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

!А

К О1 (2,5%) О2 (5%) О3 (2,5% на К) О4 (5% на К)

Варианты эксперимента

Рис.1 Содержание диеновых конъюгатов у мух нефтеустойчивых линий и мух, нефтеустойчивых линий

в условиях чистой питательной среды Примечание:

▲ - статистически достоверные различия между вариантами эксперимента при переводе в

инадаптивные условия

Основания Шиффа (рис.2) являются реагируют значительно сильнее. Непрерывное вторичными продуктами биохимических накопление оснований Шиффа дестабилизирует повреждений в клетке. При переводе в мембраны и деструктивно влияют на клетки. инадаптивные условия основания Шиффа

et

си ^

и >

™ о ft

m О х

0,25 0,2 0,15

!А

0,1

0,05

I

К О1 (2,5%) О2 (5%) О3 (2,5% на К) О4 (5% на К)

Варианты эксперимента

Рис.2 Содержание оснований Шиффа у мух нефтеустойчивых линий и мух, нефтеустойчивых линий

в условиях чистой питательной среды

В клетках в ответ на возникающие повреждения включаются механизмы системы антиоксидантной защиты, нейтрализующие возникшие в клетке перекиси. Эти ферменты катализируют дегидрогенизацию (окисление) различных веществ в присутствии перекиси водорода, которая действует как акцептор водорода и превращается в воду в ходе данной химической

реакции. Пероксидаза - антиоксидантный фермент, но несмотря на высокий уровень, ферментов недостаточно для нейтрализации повреждений (рис.3), что свидетельствует о значимых биохимических перестройках в клетках нефтеустойчивых линий мух при переводе в инадаптивные условия.

0

OJ

ю

cl

cu

!A

Si2

о

Q.

CU

* ▲ ■

. ■ ■

К 01 (2,5%) 02 (5%) 03 (2,5% на К) 04 (5% на К)

Варианты эксперимента

Рис.3 Содержание пероксидазы у мух, нефтеустойчивых линий и мух, нефтеустойчивых линий

в условиях чистой питательной среды

Каротиноиды защищают клетки от повреждений и укрепляют иммунную систему. Предположительно, при переводе в чистую питательную среду адаптивные механизмы увеличивают содержание каротиноидов, чтобы

восстановить организм. Содержание каротиноидов в мухах дрозофилах увеличивается параллельно увеличению концентрации нефти в среде, на которой они содержались (рис.4).

60

л

5 50 ю

01

40

30

>

2 20 Ч

о 10

г

s

о а ш SC

0

*

■

1 1 =р

К* 01 (2,5%) 02 (2,5% на 03 (5%) 04 (5% на К) К)

Варианты эксперимента

6

5

4

3

1

0

К

Рис.4 Содержание каротиноидов у мух нефтеустойчивых линий и мух, нефтеустойчивых линий

в условиях чистой питательной среды

Таким образом, в связи с длительным нахождением дрозофил в условиях нефтезагрязнения, в клетках не проявляются нарушения. ПОЛ и антиоксидантные системы работают на уровне контроля. Высокая активность каталазы и каротиноидов свидетельствуют о том, что идут процессы ликвидации нарушений - это помогает им выживать. Перестройка биохимических процессов и отсутствие нефти вызывает дисбаланс в клетках, который, вероятно, происходил и при переводе мух на нефтезагрязнённую среду несколько сотен поколений назад.

Выводы

Проведённые исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Содержание продуктов ПОЛ: диеновых конъюгатов и оснований Шиффа у нефтеустойчивых линий высоки в условия чистой питательной среды, однако больший вклад в адаптацию и выживание дрозофил вносят каротиноиды, которые в условиях нефтезагрязнения сохраняются на высоком уровне.

2. Отсутствует повреждаемость клеток у адаптированных к нефтезагрязнению мух, но при переводе в инадаптивные условия она резко повышается, пероксидаза активируется, но её недостаточно для нейтрализации последствий.

Список литератруы

Артемьева Т. И., Жеребцов А. К., Борисович Т. М. Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем, 1988, 197 с.

ив

ешяв

Болдырев А. А. Проблемы анализа эндогенных продуктов. Итоги науки и техники, 1986, Т. 18, 134 - 135 с.

Бурковский И. В. Структурно -функциональная организация и устойчивость морских донных сообществ. М: МГУ, 1992, 170 с.

Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах, 1972 - 252 с.

Гапочка Л. Д. Об адаптации водорослей. М.: МГУ, 1981, 80 с.

Ермаков А. И. и др. Методы биохимического исследования растений. Л: Агропромиздат, 1987, Т. 143, 41 - 43 с.

Карнаухов В. В. Биологические функции каротиноидов. М: Наука, 1988, 240 с.

Курашвили Л. В., Косой Г. А., Захарова И. Р. Современное представление о перекисном окислении липидов и антиоксидантной системе при патологических состояниях. Методическое пособие. Пенза: Инст-т усовершен. врачей. МЗРФ, 2003, 32 с.

Петухова Г. А. Механизмы устойчивости организмов к нефтяному загрязнению среды, 2008, 172 с.

Шведова А. А., Полянский Н. Б. Методы определения конечных продуктов перекисного окисления липидов в тканях - флуоресцирующих шиффовых оснований. Исследование

синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo: сб. науч. статей. Под ред. Бурлаковой Е. Б. М: Наука, 1992, с. 72 - 73