CC BY
49
Литические факторы гидробионтов и их влияние на развитие яиц аскариды
Е.М. Нефедова, к.мед.н., Л.П. Никитина, к.мед.н., Е.А. Рябцева, к.биол.н., В.В. Минакова, к.биол.н., Оренбургская ГМА
Исследованиями различных ученых [1, 2] показано антибактериальное и антибиотическое действие многих видов водорослей, которые как постоянный компонент водоемов находятся во взаимодействии с яйцами гельминтов, в большом количестве поступающих в водную среду.
Известно, что большая роль в процессах очист-ки водоемов принадлежит представителям типа моллюсков, в том числе и от яиц аскариды.
Целью нашего исследования было изучение роли некоторых видов водорослей и представителей малакофауны в процессах самоочищения воды от яиц аскариды и оценка природы биологического фактора, нарушающего процессы их развития.
В экспериментах использовались яйца свиных аскарид (Ascaris suum), чистые культуры водорослей, предоставленные Институтом ботаники Российской Академии наук г. Санкт-Петербурга, препарат стандартного яичного лизоцима фирмы «Ферейн», а также препарат лизоцима моллюсков Unio pictorum, полученный Соловых Г.Н. и Карнауховой И.В. [3].
В контрольные флаконы вносили только яйца аскарид и питательный раствор. В опытные флаконы кроме яиц добавлялось: в одни — раствор с чистой культурой водорослей, в другие — фильтрат культуры водорослей (фильтрат культуры водорослей использовали только в тех случаях, когда культура оказывала выраженное губительное действие на яйца аскариды). Объем внесенных водорослей рассчитывали по осадку. В каждом опытном флаконе, емкостью 30 мл, осадок культуры водорослей достигал 0,5 см. Однократно во все флаконы вносилось 15—20 тысяч яиц аскариды. В период совместного содержания водорослей и яиц аскариды регулярно в течение 3—4 месяцев, через каждые 7 суток велись наблюдения за состоянием яиц и степенью их развития. О жизнеспособности яиц аскариды судили по структуре яйца и степени эмбрионального развития.
Из 30 исследованных культур водорослей 13 культур не оказывали заметного воздействия на развитие яиц аскариды.
При сокультивировании яиц аскариды с другими 17 культурами наблюдались отклонения в развитии яиц. Установлено, что культуры Cystococcus humicula Naeg, Dictyococcus pseudovarians и Pediastrum boryanum тормозили развитие зародыша на ранних стадиях эмбриогенеза. Девять культур водорослей (Palmellococcus protothcoides,
Oscillatoria formosa, Scenedesmus obliguus, Chlorella mucosa, Chlorococcum infusionum, Dictyosphaerium sp., Oocystis crassa, Stichococcus bacillaris, Pediastrum duplex) оказывали губительное действие на яйца аскариды только на поздних стадиях развития.
На ранних стадиях развития вызывали нарушение зародыша аскариды смешанные культуры Oscillatoria sp. и Oedogonium vaucheri; Nostocpaludosium longius Kossinsr и Oscillatoria sp.; Frybonema vulgare Paseh и Pormidium foveolarum.
Выход личинок из оболочек и дальнейшая их гибель наблюдалась под действием следующих смешанных культур: Oscillatoria sp. и Oedogonium vaucheri A.Br.; Nostoc verucosum Vauch и Volvox aureus Ehreb; Oscillatoria sp. и Chlorella ellipsoidea Lerneck и Wotrix zonata Kutz.
Характер развития зародыша на ранних и поздних стадиях развития одинаков. Вначале отмечались вакуолизация зародыша и незначительное отслоение оболочек яйца. В дальнейшем происходило разрушение содержимого яйца, его лизис; внутренние оболочки сморщивались и полностью отслаивались, изменялась форма яйца. Замечено, что разрушение яиц аскариды происходило при контакте их с водорослями.
Параллельно проводились опыты с фильтратами некоторых видов водорослей, в частности, Palmellococcus protothcoides, Scenedesmus obliguus. В этих опытах развитие яиц на ранних стадиях соответствовало норме. Но на поздних стадиях развития зародыша в фильтратах обеих культур были обнаружены единичные яйца с разрушенными зародышами, картина гибели которых не отличалась от разрушения зародышей в культурах этих водорослей.
Работами ряда авторов [4, 5] была показана способность водорослей продуцировать лизоцим. Причем, как было установлено[4], лизоцим может находиться в экзогенной форме.
Поэтому на следующем этапе нашей работы, опираясь на эти данные, мы попытались установить природу литического фактора водорослей, способствующего нарушению процессов развития яиц аскариды. Поскольку из растительных лизоцимов в литературе имеются данные только
о лизоциме папайи и известно, что аминокислотный состав этого лизоцима качественно не отличается от яичного [6], в экспериментах был использован стандартный яичный лизоцим.
Опыты проводились в разные сезоны года, по 2—3 серии в сезон. На яйца аскариды одноразово воздействовали различными концентрациями лизоцима. Результаты действия лизоцима на яйца аскариды учитывали, наблюдая за эмбриональным развитием аскарид, используя метод окрашивания яиц метиленовой синью и опреде-
ляя общее количество жизнеспособных яиц на момент снятия показаний.
При наблюдении за действием яичного лизо-цима на яйца аскариды мы обнаружили, что яйца развиваются одинаково при всех концентрациях лизоцима (2 мкг/мл, 5 мкг/мл, 10 мкг/мл) и в контрольных пробах: подвижные личинки образовывались практически в один день во всех опытных пробах и контроле. Окрашивая микропрепарат метиленовой синью и подсчитывая число яиц, которые прокрасились сразу, судили
0 количестве неразвивающихся яиц аскариды. Количество таких яиц держалось в пределах 40%, что соответствовало исходному числу неоплодот-воренных яиц.
Работами И.В. Карнауховой показана способность моллюсков Шю pictorum продуцировать лизоцим, а также доказана его высокая антимикробная активность. В дальнейшем представляло интерес оценить влияние препарата на процесс развития яиц аскариды.
Для этого в среду, содержащую яйца, был добавлен препарат лизоцима моллюсков Шю pictorum с активностью эквивалентной активности яичного лизоцима при концентрации белка
1 мкг/мл. На протяжении месяца велось наблюдение за развитием яиц аскариды в опыте и контроле. Снятие показаний проводили методом микроскопирования и окрашивания препарата метиленовой синью.
В первые четверо суток наблюдения никаких изменений в состоянии яиц отмечено не было. На
5-е сутки от начала эксперимента во всех пробах наблюдали развивающиеся яйца на стадии 2—4 бластомеров. В контроле их количество составило 11,1%. При добавлении препарата лизоцима моллюсков процесс бластуляции происходил несколько активнее, и число яиц на стадии 2—4 бластомеров составило 17,8% от общего количества яиц, что на 6,7% больше, чем в контрольной пробе.
Неподвижные личинки были обнаружены во всех пробах также в один день (на 9 сутки), но в контроле на их долю приходилось 33,6% от общего числа яиц. В пробах с препаратом лизоцима моллюсков яиц, содержащих сформировавшуюся личинку, оказалось на 8,7% меньше, чем в контроле, и их доля составила 24,9%.
Литература
1. Гусева, К.А. Роль сине-зеленых водорослей в водоеме и факторы массового их развития // Экология и физиология сине-зеленых водорослей / АН УССР. Ин-т гидробиологии, 1965.
2. Левина, Р.И. Антагонизм между планктонными водорослями и микрофлорой в биологических прудах // Очистка сточных вод в биологических прудах. Минск, 1964.
3. Соловых Г.Н. Исследование лизоцимной активности пресноводных двустворчатых моллюсков семейства Unionidae. / Г.Н. Соловых, И.В. Карнаухова, К.Г. Сулейманов // Проблемы региональной экологии. 1998. Спецвыпуск. С. 42—47.
4. Соловых, Г.Н. Система лизоцим-антилизоцим микроорганизмов в формировании водных сообществ пресных водоемов // Автореф. дисс... д-ра биол. наук. Челябинск, 1995. 36 с.
5. Немцева, Н.В. Микробиологическая характеристика бице-нотических взаимоотношений гидробионтов и ее значение в санитарной оценке водоемов: автореф. дисс. д-ра биол. наук. Челябинск, 1995. 38 с.
6. Howard, J.B., Glazer, A.N. Studies of the Physicochemical and Enzymatic Properties of papay lysozyme // J. of Biological Chemistry. 1967. V. 242. №24. P. 5715-5723.
