Научная статья на тему 'Про-антиокcидантна рівновага в печінці та м’язах cтерляді за дії штучного гіпобіозу й анестезії'

Про-антиокcидантна рівновага в печінці та м’язах cтерляді за дії штучного гіпобіозу й анестезії Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
63
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Ukrainian Journal of Ecology
Область наук
Ключевые слова
стерлядь / штучний гіпобіоз / анестезія / гвоздична олія / печінка / м’язи / пероксидне окиснення ліпідів / малоновий діальдегід / каталаза / sterlet / carbon dioxide hibernation / anaesthesia / clove oil / liver / muscle / lipid peroxidation / malonic dialdehyde / catalase

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — В. Грищенко, Н. Вовк, О. Шлапак

Вивчали про-антиоксидантну рівновагу в печінці та м’язах стерляді за дії штучного вуглекислотного гіпобіозу й анестезії. У дослідах використовували дворічок стерляді масою 170–210 г, яких вирощували в умовах замкнутої системи водопостачання. Було сформовано чотири групи по 5 екземплярів риб у кожній: 1–а група, контрольна (риби залишалися інтактними); 2–а група (для анестезії риб застосовували етер гвоздичної олії, який додавали у воду); 3–я група (рибу вводили в стан штучного вуглекислотного гіпобіозу); 4–а група, контроль гіпобіозу (після повного виходу зі стану штучного вуглекислотного гіпобіозу, зазначену групу риб повертали в басейн інкубаційного цеху для подальшого спостереження за нею). Дослідження інтенсивності утворення продуктів пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) в організмі стерляді в експериментальних умовах проводили шляхом визначення у її м’язах і печінці вмісту тіобарбітурової кислоти активних продуктів (ТБК–активних продуктів), які утворюються на кінцевих етапах пероксидного окиснення ліпідів. Вміст малонового діальдегіду (МДА), одного з проміжних продуктів ПОЛ мембран, визначали фотометрично за концентрацією забарвленого комплексу, що утворюється в результаті його реакції в кислому середовищі з двома молекулами тіобарбітурової кислоти (ТБК). Активність каталази визначали за здатністю пероксиду гідрогену утворювати із солями молібдена стійкий забарвлений комплекс. Отримані результати вказують на адаптаційний характер змін у функціонувані системи антиоксидантного захисту за дії на організм стерляді чинників штучного гіпобіозу і анестезії, що доводить придатність використання цих станів для транспортування риби на великі відстані за відсутності фактору стресу під час транспортування.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экономике и бизнесу , автор научной работы — В. Грищенко, Н. Вовк, О. Шлапак

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The pro-antioxidant balance in the liver and muscles of sterlet under carbon dioxide hibernation and anaesthesia

The pro-antioxidant balance in the liver and muscles of sterlet under the influence of artificial carbonic dioxyde hibernation and anaesthesia have been studied. In experiments were used two-years old sterlet weighing 170–210 g which were grown under conditions of a closed water supply. Four groups of five copies of each fish were formed: Control group I (fish remained intact); Group II (the clove oil was used for fish anaesthesia, which was added to the water); Group III (fish were hibernated by carbon dioxide); Group IV control of hibernation (after complete recovery from carbon dioxide hibernation, these groups of fish were returned to the pool of incubation shop for her follow–up). The research of intensity of the formation products of peroxide oxidation of lipids (POL) in the body of sterlet in the experimental conditions were conducted by determining the content of thiobarbituric acid active products (TBA–active products) in the muscles and liver that are generated at the final stages of lipid peroxidation. The content of malonic dialdehyde (MDA), one of the intermediate products of lipid peroxidation of membrane was determined photometrically by the concentration of colored complex formed by its reaction in the acidic environment of the two molecules of thiobarbituric acid (TBA). Catalase activity was determined by the ability of hydrogen peroxide to form the stable colored complex with Molybdenum salts. The results support the adaptive character in fluctuations in the antioxidant protection system by the actions of carbon dioxide hibernation and anaesthesia on the sterlet body. This also contributes to usage of these conditions in fish transportation at long distances without stress factors.

Текст научной работы на тему «Про-антиокcидантна рівновага в печінці та м’язах cтерляді за дії штучного гіпобіозу й анестезії»

Ukrainian Journal of Ecology

UkrainianJournal of Ecology, 2017, 7(3), 43-49, doi: 10.15421/2017_47

ORIGINAL ARTICLE UDC 639.21:597.423

The pro-antioxidant balance in the liver and muscles of sterlet under carbon dioxide hibernation and anaesthesia

V. Gryshchenko, N. Vovk, O. Shlapak

National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine,

E-mail: nvovk@ukr.net Submitted: 08.05.2017. Accepted: 11.07.2017

The pro-antioxidant balance in the liver and muscles of sterlet under the influence of artificial carbonic dioxyde hibernation and anaesthesia have been studied. In experiments were used two-years old sterlet weighing 170-210 g which were grown under conditions of a closed water supply. Four groups of five copies of each fish were formed: Control group I (fish remained intact); Group II (the clove oil was used for fish anaesthesia, which was added to the water); Group III (fish were hibernated by carbon dioxide); Group IV - control of hibernation (after complete recovery from carbon dioxide hibernation, these groups of fish were returned to the pool of incubation shop for her follow-up). The research of intensity of the formation products of peroxide oxidation of lipids (POL) in the body of sterlet in the experimental conditions were conducted by determining the content of thiobarbituric acid active products (TBA-active products) in the muscles and liver that are generated at the final stages of lipid peroxidation. The content of malonic dialdehyde (MDA), one of the intermediate products of lipid peroxidation of membrane was determined photometrically by the concentration of colored complex formed by its reaction in the acidic environment of the two molecules of thiobarbituric acid (TBA). Catalase activity was determined by the ability of hydrogen peroxide to form the stable colored complex with Molybdenum salts. The results support the adaptive character in fluctuations in the antioxidant protection system by the actions of carbon dioxide hibernation and anaesthesia on the sterlet body. This also contributes to usage of these conditions in fish transportation at long distances without stress factors.

Key words: sterlet; carbon dioxide hibernation; anaesthesia; clove oil; liver; muscle; lipid peroxidation; malonic dialdehyde; catalase

Про-антиоксидантна piBHOBara в печЫц та м'язах стерляд1 за

дм штучного rino6io3y й анестези

В. Грищенко, Н. Вовк, О. Шлапак

Нац1ональнийун '/верситет бiоpесуpсiв iприродокористування Укра/ни, м. Ки/в

E-mail: nvovk@ukr.net

Вивчали про-антиоксидантну р1вновагу в печЫц та м'язах стеpлядi за дм штучного вуглекислотного ппобюзу й анестези. У дослщах використовували двоpiчок стеpлядi масою 170-210 г, яких вирощували в умовах замкнуто/ системи водопостачання. Було сформовано чотири групи по 5 екземпляpiв риб у кожнм: 1-а група, контрольна (риби залишалися Ытактними); 2-а група (для анестези риб застосовували етер гвоздично/ оли, який додавали у воду); 3-я група (рибу вводили в стан штучного вуглекислотного ппобюзу); 4-а група, контроль ппобюзу (пкля повного виходу зi стану штучного вуглекислотного ппобюзу, зазначену групу риб повертали в басейн Ыкубацмного цеху для подальшого спостереження за нею). Дослщження Ытенсивносл утворення продукпв пероксидного окиснення лт^в (ПОЛ) в оpгaнiзмi стеpлядi в експериментальних умовах проводили шляхом визначення у Tí м'язах i печЫц вмiсту тюбарбггурово/ кислоти активних продукпв (ТБК-активних продукпв), як утворюються на кнцевих етапах пероксидного окиснення лт^в. Вмкт малонового дiaльдегiду (МДА), одного з пpомiжних продукпв ПОЛ мембран, визначали фотометрично за концентра^ею забарвленого комплексу, що утворюеться в результат його реакци в кислому сеpедовищi з двома молекулами тюбарб^урово/ кислоти (ТБК). Активнкть каталази визначали за здатнктю пероксиду пдрогену утворювати iз солями молiбденa слйкий забарвлений комплекс. Отриман результати вказують на адаптацмний характер змЫ у функцюнуваы системи антиоксидантного захисту за дм на оргаызм стеpлядi чинникв

штучного ппобюзу i анестези, що доводить придатнiсть використання цих станiв для транспортування риби на велик вiдстанi за вщсутносп фактору стресу пiд час транспортування.

Ключов'1 слова: стерлядь; штучний ппобюз; анестезiя; гвоздична олiя; печЫка; м'язи; пероксидне окиснення лiпiдiв; малоновий дiальдегiд; каталаза.

Вступ

Рибне господарство УкраУни займае важливе мicце у виробництвГ продукци тваринництва. Iнтенcифiкацiя i пiдвищення HayKoeMHOCTi галузi рибництва вимагають вiд рибоводiв не тiльки практичних навичок та досвщу, але й глибоких фундаментальних знань бюлоги риби. НеобхГдною умовою розробки практичних рекомендацм для рибництва е рoзyмiння мехaнiзмiв бioхiмiчних прoцесiв, що вiдбyвaються в oргaнiзмi риби за впливу рiзних чинникiв (Smirnova, Lozovskaya, 2011). Стерлядь (Acipenser ruthenus L.) - характерний представник ocетрoпoдiбних, один iз основних oб'eктiв товарного oсетрiвництвa УкраУни, який дае якiснy, дieтичнy прoдyкцiю, цiниться за швидкiстю досягнення статевоУ зрiлoстi, вiднoснoю невибaгливiстю до умов культивування.

В ocнoвi багатьох метaбoлiчних прoцеciв живих oргaнiзмiв е окисно-вщновы реакцп. Серед них особливу роль в^грають вiльнoрaдикaльнi процеси, що призводять до утворення пероксидних сполук. Продукти пероксидного окиснення лГпГдГв (ПОЛ) мають цитотоксичну та антимГтотичну дГю (Luschak, 2007; Hrytsyniak et al., 2010). Збiльшення iнтенcивнocтi ПОЛ призводить до дезорганГзацп структури клГтинних мембран, пригычення aктивнocтi окремих ензимiв, пошкодження ДНК i РНК, хроматину ядра (Vladimirov, 1987; Artyuhov, 2000). Гальмування ж активност ПОЛ може бути причиною порушення синтезу деяких бюлопчно активних речовин в oргaнiзмi та свГдченням зниження фагоцитозу, як важливоУ ланки ГмунноУ системи (Sunderman, Zaharia, 1988; Tushnytska et al., 2006). Пероксидне окиснення лГпГдГв на сьогодн вважаеться oднieю з основних причин пошкодження i зaгибелi клГтини внаслГдок дГУ активованих форм оксигену (АФО) (Kirichek, Zubova, 2004; Liu et al., 2009; Nekrasov, 2012). До антиоксиданлв, як перешкоджають утворенню радикальних форм оксигену (АФО) i тим самим запобГгають вГдповГдним патологГчним впливам на структури тканин органГзму, вГдносяться рГзнГ водорозчиннГ i гГдрофобнГ сполуки, дГя яких у кГнцевому результат гальмуе утворення АФО i зменшуе концентрацГю продуктГв пероксидного окиснення (Baraboy, 2006; Kostiuk, 2014). АнтагонГстом супероксиддисмутази (СОД) у клГтинГ е каталаза (Кат), яка перешкоджае накопиченню продукту супероксиддисмутазноУ реакцп - пероксиду пдрогену, який е ГнгГбГтором СОД. СьогоднГ остаточно встановлено високий ступГнь кореляцп мГж активнГстю СОД i Кат (Dotsenko et al., 2010). 1з неензиматичних представникГв системи антиоксидантного захисту слГд згадати токоферол, який е единим i найпотужнГшим лГпГдорозчинним антиоксидантом як у плазмГ кровГ, так i в клГтинних мембранах. АктивнГсть Кат i СОД мае важливе значення у функцюнуваны системи АОЗ. 1х вГдносять до ензимГв першоУ лГнП АОЗ, що знижують швидюсть mi^a^i ланцюговоУ реакцп. Встановлено, що на розвиток ПОЛ i систему АОЗ органГзму риб впливае температура, пдростатичний тиск, хГмГчний склад води, насиченГсть и киснем тощо (Smirnova, Lozovskaya, 2011). Таким чином, вмГст продуктГв ПОЛ у печГнцГ риб е бюмаркером, який характеризуе як фГзюлопчний стан риби при дГУ токсичних речовин i патогенГв, так i ступГнь забруднення водного середовища.

Cтaн cпoкoю або ппобюз - характеризують як стан зниженоУ фyнкцioнaльнoУ aктивнocтi живих oргaнiзмiв, зумовлений факторами довкГлля (низькою й вилкою температурою, вiдcyтнicтю вологи тощо) при збер^аны УхньоУ високоУ життездатносп. Пicля вiднoвлення умов для icнyвaння oргaнiзмy пoнoвлюeтьcя активна дiяльнicть уах його фyнкцioнaльних систем. Використання штучного ппобюзу пдробюнлв дозволить вирiшити низку проблем (зменшення негативного впливу стресчндукуючих чинникГв, збереження репродуктивних пoкaзникiв плщниюв пiд час Ух транспортування тощо).

У свтовм aквaкyльтyрi для зниження стрес-реакцп у риб переважно використовують анестетики. До них взноситься i гвоздична олГя, яку нещодавно почали використовувати в аквакультурГ при робот з об'ектами вирощування -представниками осетрових, лососевих, сомових та коропових риб (Kovalenko et al., 2014). Велику увагу придтяють використанню в якосп анестетика i вуглекислого газу. За високого вмкту кисню у вoдi такий наркоз безпечний для риб. У вГдповщь на дГю стресових чинникГв ендогенного та екзогенного походження вГдбуваеться посилене утворення продуктГв пероксидаци (Zyn, 2012). На кожному етапГ ПОЛ утворюються специфГчнГ первиннГ та вториннГ продукти, за рГвнем яких можна визначати ГнтенсивнГсть його перебГгу в тканинах органГзму (Yin et al., 2011).

Мета дослщження - дослГдити показники про-антиоксидантноУ рГвноваги в печГнцГ та м'язах стерлядГ за дП' штучного вуглекислотного ппобюзу й анестези.

Методи дослгджень

У дослГдах використовували дворГчок стерлядГ масою 170-210 г, яких вирощували в умовах замкнутоУ системи водопостачання ННВЛ рибництва кафедри аквакультури Нацюнального унГверситету i бГоресурсГв УкраУни (НУБГП УкраУни). БГохГмГчнГ дослГдження проводили на базГ УкраУнськоУ лабораторГУ якосп та безпеки продукцГУ АПК НУБГП УкраУни. Для цього було сформовано чотири групи по 5 екземплярГв риб у кожнм: • 1 -а група, контрольна (риби залишалися Гнтактними);

• 2-а група (для анестези риб застосовували етер гвоздичноУ оли, який додавали у воду);

• 3-я група (рибу вводили в стан штучного вуглекислотного ппобюзу);

• 4-а група, контроль ппобюзу (пкля повного виходу 3Í стану штучного вуглекислотного ппобюзу, зазначену групу риб повертали в басейн Ыкубацмного цеху для подальшого спостереження за нею).

П^д час проведення експериментальних дослщжень дотримувалися вимог «ЕвропейськоУ конвенци про захист хребетних тварин, як використовуються для експериментальних i наукових цтей» (Страсбург, 1986), закону УкраУни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» № 3447 вщ 21.02.2006 р.

Анестезяя, Пластикову емнкть на 50 дм3 заповнювали водою (20 дм3), пiдключали компресор для аерацп та вносили етер гвоздичноУ олП1 (1,0-1,5 см3 препарату на 10 дм3 води). Стерлядь (по однм рибинО витримували протягом 10 хв у пщготовленому для анестези водному середовищi (Kovalenko et al., 2014).

Ппоб1оз. Введення живоУ риби в стан штучного ппобюзу здмснюеться шляхом використання гiпоксично-гiперкапнiчного середовища. Для введення в цей стан, рибу 3-У та 4-У груп помщали в акварiум емнiстю 60 дм3, заповнений водою. Запускали рибу та подавали газову сумш за схемою, запропонованою (Melnychuk, Tereshchenko, Taran, 2004). Використовували балон iз газовою cумiшшю дiоксиду вуглецю i оксигену в стввщношены 50:50 та тиском подачi 0,2 атм. Процедура подачi газовоУ сумiшi для введення стерлядi у стан штучного вуглекислотного ппобюзу показана на рис. 1. Отриманий в такий споаб стан штучного вуглекислотного ппобюзу характеризуеться тривалим пролонгованим гiпометаболiчним станом, певною мiрою аналопчним стану природноУ зимiвлi риб.

Рис. 1. Подача газовоУ сумш для введення стерлядi в стан штучного вуглекислотного ппобюзу

У стан ппобюзу рибу витримували одну годину, пкля чого частину УУ (4-а дослана група) повертали до баcейну з проточною водою для вщновлення активностi, де вона знаходилася протягом тижня, пкля чого була перевезена до Ыкубацмного цеху ННВЛ рибництва.

Пдготовка бюлопчного матер1алу. Розтин риби здмснювали зпдно загальноприйнятих в iхтюпатологN методiв, попередньо знерухомивши рибу (Fedotkina, Shinkarenko, 2012). Пiдготовка стерлядi до розтину показана на рис. 2.

Рис. 2. Подготовка стерлядi до розтину

Вилученi внутрiшнi органи омивали фiзiологiчним розчином, видаляли залишки судин та сполучноУ тканини, подготовлен зразки бiологiчного матерiалу зберiгали у морозильнм камерi.

ОтриманнягомогенатупечГнки там'язГв. ПГсля вилучення печГнку, вГдГбранГ спиннГ м'язи без залишюв судин промивали фГзГологГчним розчином (0,9% натрГю хлориду) i висушували фГльтрувальним папером. Тканини зважували, подрГбнювали ножицями до кашоподГбного стану, розтирали у фарфоровм ступцГ. УсГ процедури проводили на льоду. Добавляли 40 см3 охолодженого розчину (0,025 М трк-НО; 0,175 М КС1 (рН-7,4 за температури 4оС) i гомогенГзували двГчГ по 1 хв на ножовому гомогенГзаторГ «Бюмкс» при 3000 об/хв. Отриманий гомогенат центрифугували 10 хв при 600 g. При цьому в осад переходять цГлГ клГтини, ядра, незруйнован фрагменти печГнки. Супернатант фГльтрували та використовували для подальших дослГджень.

ДослГдження ГнтенсивностГ утворення продуктГв ПОЛ в органГзмГ стерлядГ в експериментальних умовах проводили шляхом визначення у м'язах i печГнцГ стерлядГ вмГсту тГобарбГтуровоУ кислоти активних продуктГв (ТБК-активних продуктГв), якГ утворюються на кГнцевих етапах пероксидного окиснення лГпГдГв (ПОЛ) (Sunderman, Zaharia, 1988; Bielenichev et al., 2002; Ocoba, 2013).

Визначення ТБК-активних продуктГв ПОЛ у гомогенат.i печГнки та мязГв. ВмГст малонового дГальдепду (МДА), одного з промГжних продуктГв ПОЛ мембран, визначали фотометрично за концентрацГею забарвленого комплексу, що утворюеться в результат. реакци МДА в кислому середовищГ з двома молекулами тГобарбГтуровоУ кислоти (ТБК). Максимум поглинання утвореного комплексу - 532 нм, а його молярний коефщГент екстинкцГУ £ - 1,56105 М-1см-1. У центрифужнГ пробГрки вносили 100 мкг бГлка гомогенату та додавали 1,4 см3 розчину фосфатного буфера. Для осадження бГлка вносили 0,6 см3 17%-У трихлороцтовоУ кислоти (ТХО) i центрифугували при 1500 g протягом 10 хв. Надосадову рГдину по 2 см3 переносили в пробГрки зГ скляними кришечками та витримували на водянм банГ протягом 10 хв при 100 °С з 1 см3 0,8% розчином ТБК. За контроль використовували пробу, що заметь надосадовоУ рГдини мГстила буферний розчин. ПГсля закГнчення описаноУ процедури, проби, що набули рожевого забарвлення, охолоджували до юмнатноУ температури i вимГрювали оптичну густину при довжинГ хвилГ 532 нм проти контрольноУ проби. ВмГст МДА розраховували в нмолях/мг бГлка за формулою:

л,п. Ed - Ек • V

МДА =-,

s • m

де Ед - оптична густина дослГдноУ проби, Ек - оптична густина контрольноУ проби,

V- об'ем розчину (см3), в якому визначають вмГст продуктГв ПОЛ, s - молярний коефщГент екстинкцГУ, що дорГвнюе 1,56 ■ 105 моль-1 ■ см-1, m - вмГст бГлка в дослГцжуванм пробГ, мг.

Визначення активностг каталази (Кат)у гомогенат.i печгнки та мязгв. АктивнГсть Кат визначали за здатнГстю пероксиду гГдрогену утворювати Гз солями молГбдена стГйкий забарвлений комплекс (Korolyuk et al., 1988). У пробГрку вносили 100 мкг бГлка гомогенату та фосфатний буферний розчин до загального об'ему 0,1 см3. РеакцГю ЫщГювали додаванням 2 см3 0,03% розчину Н2О2. 1нкубацГю проводили за юмнатноУ температури протягом 10 хв. У «холосту» пробу заметь бГлка вносили 0,1 см3 Н2О. РеакцГю зупиняли додаванням 1 см3 4% розчину амонГю молГбдату. Проби фотометрували при довжинГ хвилГ 410 нм проти контрольноУ, в яку заметь пероксиду гГдрогену вносили 2 см3 води. АктивнГсть Кат розраховували за формулою:

, AE • Vp.c. •lO3

A =---,

Vnn. • l • s • t

де А - активнГсть ензиму, ммоль Н202/мг ■ хв,

АЕ- рГзниця оптичноУ густини «холостоу» i дослГдноУ проб,

Ур.с. - об'ем реакцмноУ сумГшГ; 3 см3,

103 - коефГцГент перерахунку моль в ммоль,

Упр. - об'ем проби; 0,01 см3,

/- довжина оптичного шляху, 0,5 см,

£- коефщГент свГтлопоглинання Н2О2, 22 М-1 ■ см-1,

t- час ГнкубацГУ; 10 хв.

Статистичну обробку результалв дослГджень здмснювали з використанням програми МБ Excel. Результати дослГджень та Ух обговорення

При анестезГ'' риба починала перевертатися догори черевом, вГдмГчалось припинення рухГв плавцГв. При входженнГ риби в стан гГпобГозу (через 10 хв вГд початку дослГду), вона переверталася на бГк, частота дихальних рухГв уповГльнювалася у 5-7 разГв, що характеризувалося слабо помГтними коливаннями зябрових кришок. В такому станГ риба може перебувати 72 год.

ДослГдження показниюв ПОЛ та активносп ензимГв системи АОЗ печГнки й м'язГв стерлядГ за дм чинникГв штучного гГпобГозу i анестезГУ з використанням гвоздичноУ олГУ передбачае проведення порГвняльноУ оцГнки реакцГУ органГзму пГддослГдноУ риби на дГю цих чинникГв. Так, за штучного гГпобГозу вмГст ТБК-активних продуктГв у печГнцГ стерлядГ вГропдно знижуеться на 19%, а у м'язах на 25% порГвняно з контролем (табл. 1).

Таблиця 1. Показники ПОЛ у печЫц та мязах cтерлядi в стан штучного ппобюзу та анестези (М±m, п = 5)

Показник Контроль Гiпобiоз Анеcтезiя

печiнка 1,017±0,090 0,824±0,060* 1,146±0,091

Вмкт ТБК-активних продуклв, нмоль/мг

м'язи 0,455±0,030 0,343±0,021 * 0,346±0,033*

Вмкт Fe2+-аcкорбат-iндукованого печiнка 4,121 ±0,131 4,518±0,141 4,520±0,151

накопичення ТБК-активних продуклв,

нмоль/мг м'язи 2,148±0,1 01 2,293±0,090 2,373±0,1 03

* р<0,05, порiвняно з контролем

У cвою чергу, за анестези цей показник у печЫц cтерлядi залишаеться без змН хоча мае тенденцiю до зростання (на 13%), а у м'язах, як i в стан штучного ппобюзу, вiдмiчаеться зменшення його величини на 24% (див. табл. 1). 1нкуба^я препаралв у cередовищi, яке мicтить cиcтему Fе2+-аcкорбат (cубcтрати для iндукцií неензиматичного окианення), призводить до активаци накопичення ТБК-активних продуктiв у доcлiджуваних препаратах печЫки i м'язiв. При цьому не було виявлено ктотних змiн накопичення ТБК-активних продуклв у препаратах печЫки i м'язiв cтерлядi, якi отримано як за штучного ппобюзу, так i за використання анестези. Цей показник залежить вщ вмicту гiдроперокcидiв лiпiдiв, а також обумовлюе доступнкть подвiйного зв'язку залишкiв жирних кислот лт^в (субстрату окиснення) вiльним радикалам, що генеруються системою Fe2+-аcкорбат (У1п et а1., 2011; ОсоЬа, 2013).

Накопичення ТБК-активних продуклв у cиcтемi Fe2+-аcкорбат характеризуе структурно-яюсы змiни клiтинних мембран (АГ:уиИоу, 2000). Вiдcутнicть достовiрних змiн цього показника, а також зменшення вмкту ТБК-активних продуклв у печiнцi i м'язах cтерлядi cвiдчить про зниження Ытенсивносп окиснювальних процеciв лiпiдiв у тканинах за умов перебування и у стан штучного гiпобiозу та достатнм потенцiал системи АОЗ оргаызму для пiдтримування iнтенсивностi окисних процеав на контрольному рiвнi. Аналогiчнi висновки можна зробити i щодо активносп окисних процеciв у печiнцi та м'язах cтерлядi при викориcтаннi анестези.

Система АОЗ здмснюе контроль i захищае органiзм вiд негативно! ди провокуючих ПОЛ чинникiв та |'х пошкоджуючого впливу на cтруктурно-функцiональний стан оргаыв i тканин, передуciм мембраны системи вщповщних клiтин (ИгузИсИепко et а1., 2010).

У риб, як i у наземних хребетних, ензиматична ланка антиоксидантного захисту в^грае важливу роль у знешкодженнi продуктiв ПОЛ (Tushnytska et а1., 2006). Ключовим ензимом АОЗ у печiнцi е Кат, частка яко! в пероксисомах гепатоцилв складае 40% вiд усього бтка. При гомогенiзацií тканин пероксисоми руйнуються i Кат виходить у гомогенат (ВагаЬоу, 2006). Результати дослщження активноcтi цього ензиму в печЫц cтерлядi за штучного гiпобiозу i анестези наведено на рис. 3.

1400 -|-

1200 --Н-

2 1000 --—I—- - -

с; --

ю

| 800 --- - -

ш X

3' 600

х

■о

| 400

200 --- - -

о - , ---

Контроль Ппобюз Анестез1я

Рис. 3. Активнкть каталази у печЫц cтерлядi за штучного вуглекислотного ппобюзу й анестези

Як видно, активнГсть Кат у печГнцГ стерлядГ за штучного ппобюзу Гстотно не змГнюеться. При цьому активнГсть ензиму в печГнцГ стерлядГ за анестезГ'' пГдвищуеться на 19 % порГвняно з контролем, що вказуе на активацГю захисних факторГв ензиматичноУ ланки системи АОЗ для забезпечення про-антиоксидантноУ рГвноваги в органГзмГ.

ОтриманГ результати свГдчать, що у стабтГзаци про-антиоксидантних процеав в органГзмГ стерлядГ, крГм дослГдженого ензима Кат беруть участь й Ышл захиснГ фактори цГеУ системи, що, безумовно, потребуе подальших дослГджень. При цьому нейтралГзацГя продуктГв ПОЛ може вГдбуватися i на мгтохондрГальному рГвнГ за рахунок СОД, де, головним чином, i вГдзначаеться Ух генерацГя (Hrytsyniak et al., 2010). КрГм того, у процесах знешкодження вторинних продуктГв лГпопероксидацГУ беруть участь i неензиматичнГ компоненти системи АОЗ, без активно' мобтГзацп ензимГв зазначеноУ системи.

ОтриманГ результати свГдчать про рГзну реакцГю про-антиоксиданотоУ системи органГзму риби на дГю чинникГв штучного ппобюзу i анестезГ'', якГ мають адаптацГйний характер.

Таким чином, за штучного ппобюзу вмГст ТБК-активних продуктГв як у печГнцГ стерлядГ, так i м'язах вГрогГдно знижуеться порГвняно з контролем, що свГдчить про зменшення Гнтенсивност процесГв пероксидацГУ i е позитивною реакцГею органГзму на перебування риби в цьому станГ. Проте, за використання анестезГУ, цей показник у печГнцГ стерлядГ мае тенденцГю до зростання, а у м'язах аналопчно до попереднього стану знижуеться.

ВГдсутнГсть вГропдних змГн ТБК-активних продуктГв у препаратах печГнки i м'язГв стерлядГ за Fe2+-acкoрбaт-iндyкoвaнoгo Ух накопичення отримано як за штучного ппобюзу, так i за анестезГУ. ВстановленГ закономГрносп можуть свГдчити про зниження Гнтенсивност окиснювальних процесГв у тканинах дослГджуваних органГв стерлядГ при перебуваннГ и у вГдповГдних станах та одночасну здатнГсть системи АОЗ органГзму забезпечувати перебГг окисних процесГв на контрольному рГвнГ.

Нами показано, що за штучного ппобюзу активнГсть Кат у печГнцГ стерлядГ залишаеться без змГн. При цьому, за анестезГУ активнГсть Кат пГдвищуеться на 19% порГвняно з контролем, що вказуе на пГдвищену напруженГсть захисних факторГв ензиматичноУ ланки системи АОЗ для забезпечення про-антиоксидантноУ рГвноваги в органГзмГ. Це вГдображае адаптацГйний характер змГн у функцюнуваны системи АОЗ за дГУ чинникГв штучного ппобюзу i анестезГУ, що свГдчить про можливГсть використання цих станГв для транспортування риби на велик. вГдстанГ. Проте, для встановлення механГзмГв функцюнування системи антиоксидантного захисту в тканинах стерлядГ за штучного ппобюзу i анестезГ'' необхГднГ подальшл i бГльш глибокГ дослГдження.

Висновки

За штучного ппобюзу вмГст ТБК-активних продуктГв у печГнцГ стерлядГ вГрогГдно знижуеться на 19%, а у м'язах - на 25% порГвняно з контролем, що вказуе на зменшення Гнтенсивност перебГгу процесГв пероксидацГ'' i е позитивною реакцГею органГзму на перебування риби в цьому станГ. Проте, за використання анестезГУ, цей показник у печГнцГ стерлядГ мае тенденцГю до зростання, а у м'язах аналопчно до попереднього стану знижуеться на 24%.

Виявлено вГдсутнГсть вГропдних змГн накопичення ТБК-активних продуктГв у препаратах печГнки i м'язГв стерлядГ за Fe2+-аскорбатчндукованого накопичення цих продуктГв як за штучного ппобюзу, так i за анестезГУ, що свГдчить про зниження Гнтенсивност окиснювальних процесГв у тканинах зазначених органГв.

АктивнГсть Кат в печГнцГ стерлядГ за штучного ппобюзу залишаеться без змГн, а за умов анестезГУ пГдвищуеться на 19% порГвняно з контролем, що характеризуе деяке напруження у функцюнуваны ензиматичноУ ланки системи АОЗ, спрямоване на пГдтримання балансу мГж про-антиоксидантними процесами.

ОтриманГ результати вказують на адаптацГйний характер змГн у функцюнуваны системи АОЗ за дГУ на органГзм стерлядГ чинникГв штучного ппобюзу i анестезГУ, що доводить придатнкть використання цих станГв для транспортування риби на велик. вГдстанГ за вГдсутност фактору стресу пГд час транспортування.

References

Artyuhov, V.G. (2000). Biologicheckie membranyi: ctrukturnaya organizatsiya, funktsii, modifikatsiya fizoko-himicheckimi

agentami. Voronezh Univerwity Press (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Baraboy, V.A. (2006). Bioantiokcidantyi. Kniga plyuc (in Ukrainian).

Bielenichev, I.F., Levytskyi, E.L., Kovalenko, C.I. (2002). Produkty vilnoradykalnoho perekycnoho okyclennia ta metody yikh identyfikatsii. Cuchacni probl. toksykolohii, 4, 1-5. (in Ukrainian).

Dotsenko, O.I., Dotsenko, V.A., Mischenko, A.M. (2010). Aktivnost superoksiddismutazyi i katalazyi v eritrotsitah i nekotoryih tkanyah myishey v usloviyah nizkochastotnoy vibratsii. Fuzika zhivogo, 18(1), 107-113 (in Russian).

Fedotkina, S.N., Shinkarenko, A.N. (2012). Ihtiopatologiya. Metodyi diagnostiki bolezney ryib: laboratornyiy praktikum. Volgograd: FGBOU VPO Volgogradskiy GAU, IPK Niva (in Russian).

Gryshchenko, V.A., Tomchuk, V.A., Lytvynenko, O.M. (2010). Pokaznyky pro- ta antyoksydantnoi rivnovahy v orhanizmi shchuriv pry dii ionizuiuchoho vyprominiuvannia ta liposom. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu boresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy, 151(1), 67-71 (in Ukrainian).

Hrytsyniak, I.I., Cmolianinov, K.B., Yanovych, V.H. (2010). Obmin lipidiv u ryb. Lviv: Triada pliuc (in Ukrainian).

Kirichek, L.T., Zubova, E.O. (2004). Molekulyarnyie osnovyi okislitelnogo stressa i vozmozhnosti ego farmakologicheskoy

regulyatsii. Klinicheskaya farmakologiya, 1, 144-148 (in Russian).

Korolyuk, M.A., Ivanova, L.I., Mayorova, I.G. (1988). Metod opredeleniya aktivnocti katalazyi. Laboratornoe delo, 1, 16-19 (in Russian).

Kostiuk, S.S. (2014). Vplyv hama-oprominennia na aktyvnist fermentiv antyoksydantnoi systemy kroliv. Zbirnyk naukovykh prats

Kharkivskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetu imeni H.S. Skovorody, 16, 16-20 (in Ukrainian).

Kovalenko, V.O., Shumova, V.M., Poplavcka, O.C. (2014). Vyprobuvannia hvozdychnoi olii yak anectetyka dlia plidnykiv biloho

tovctoloba i biloho amura. Mat-ly VII Mizhnar. ikhtiol. nauk. -prakt. konf., Khercon: 119-122 (in Ukrainian).

Liu, W., Morrow, J.D., Yir, H. (2009). Quantification of F2-isoprostanes as a reliable index of oxidative stress in vivo using gas

chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method. Free Rad. Biol. Med., 47(8), 1101-1107. DOI:

10.1016%2Fj.freeradbiomed.2009.07.028.

Luschak, V.I. (2007). Cvobodnoradikalnoe okiclenie belkov i ego cvyaz c funktsionalnyim coctoyaniem organizma. Biohimiya, 72(8), 995-1017 (in Russian).

Melnychuk, C.D., Tereshchenko C.V., Taran T.V. (2004). Ctan shtuchnoho hipobiozu yak cpocib zberihannia ryby. Naukovyi vicnyk Natsionalnoho ahrarnoho univercytetu, 75, 165-169 (in Ukrainian).

Nekrasov, E.V. (2012). Metodyi analiza perekisnogo okisleniya lipidov v mediko-biologicheskih issledovaniyah. Byulleten fiziologii i patologii dyihaniya, 46, 98-108 (in Russian).

Ocoba, I.A. (2013). Biolohichna rol perekycnoho okycnennia lipidiv u zabezpechenni funktsionuvannia orhanizmu ryb. Rybohocpodarcka nauka Ukrainy, 1, 87-96 (in Ukrainian).

Smirnova, N.V. Lozovskaya, M.V. (2011). Vliyanie razlichnyih kontsentratsiy kisloroda, dioksida ugleroda, ammiaka na vyizhivaemost osetrovyih ryib i puti ee povyisheniya. Sovremennyie problemyi nauki i obrazovaniya, 5 (Retrieved from www.science-education.ru/99-4870/, Accesed on 25.05.2017).

Sunderman, F.W., Zaharia, O. (1988). Hepatic lipid peroxidation in CoCl2-treated rats, evidenced by elevated concentrations of thiobarbituric acid chromogens. Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol, 59(1), 69-78.

Tushnytska N. Y., Matviienko N. M., Yanovych V. H. (2006). Imunnyi ctatuc koropa pry zakhvoriuvanni acotsiiovanoiu formoiu krasnukhy. Biolohiia tvaryn, 8(1-2), 251-254 (in Ukrainian).

Vladimirov, Y.A. (1987). Cvobodnoradikalnoe okiclenie lipidov i fizicheckie cvoyctva lipidnogo cloya biologicheckih membran. Biofizika, 32(5), 830-844 (in Russian).

Yin, H., Xu, L., Porter, N.A. (2011). Free radical lipid peroxidation mechanisms and analysis. Chem. Rev., 111(10), 5944-5972. DOI: 10.1021/cr200084z.

Zyn, A. (2012). Prookcydantno-antyokcydantnyi homeoctaz i membrannyi trancport u zhyvykh orhanizmakh. Vicnyk Lvivckoho univercytetu, seriia biolohichna, 60, 21-39 (in Ukrainian).

Citation:

Gryshchenko, V., Vovk, N., Shlapak, O. (2017). The pro-antioxidant balance in the liver and muscles of sterlet under carbon dioxide hibernation and anaesthesia. Ukrainian Journal of Ecology, 7^3), 43-49. I This work Is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0. License

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.