CC BY
154
УДК 615.9:598.12.3
ТОКСИЧНОСТЬ ЯДА ОБЫКНОВЕННЫХ ГАДЮК ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ПУНКТОВ АРЕАЛА
© 2007 А.Л. Маленев, А.Г. Бакиев, О.В. Зайцева, И.В. Шуршина
Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти
В статье приведены результаты токсикометрии (определения среднесмертельной дозы ЛД50) образцов яда обыкновенной гадюки (Угрвга Ъетиз) из различных пунктов ареала (Самарская, Нижегородская, Ульяновская, Пензенская, Саратовская, Пермская и Харьковская области, Республики Татарстан, Мордовия и Чувашия).
Введение
Проблема вариабельности биологических характеристик змеиных ядов широко изучается во всем мире. Изменчивость свойств ядовитого секрета рассматривается исследователями на разных уровнях, в том числе на межвидовом, внутривидовом и межпопуляционном [9].
Токсичность и ферментативные активности являются основными характеристиками биологической активности ядовитого секрета. Токсичность яда является интегральной характеристикой и отражает общее воздействие токсина на живой организм, тогда как ферменты змеиных ядов имеют конкретные точки приложения и механизмы действия. Экспериментально определенная среднесмертельная доза (ЛД50), т.е. доза токсина, при воздействии которой выживает половина экспериментальных животных, позволяет сравнить токсикологический эффект разных токсинов. Величина ЛД50 яда обыкновенных гадюк, обитающих в разных местах своего ареала, в силу их генетической специфики, а также ряда географических особенностей местообитаний может оказаться вариабельной величиной. Эти обстоятельства необходимо учитывать при проведении контроля качества ядов, организации промышленного производства ядов гадюк и при получении лекарственных препаратов на их основе. Поэтому цель данной работы - исследовать внутривидовые различия в токсичности яда обыкновенных гадюк, обитающих в различных пунктах своего ареала.
Материалы и методы
Эксперименты по токсикометрии ядов обыкновенной гадюки планировали и проводили согласно рекомендациям ВОЗ [6] и по методике, описанной в работе М.Е. Безрукова с соавторами [2].
Экспериментальные животные. Все опыты по определению среднесмертельной дозы ЛД50 змеиных ядов проводили на белых лабораторных мышах - самцах массой 20± 1 г. Мышей разводили в питомнике экспериментальных животных и содержали на обычном рационе вивария (зерно, овощи, крупы). В день проведения опыта животных не кормили. Экспериментальные группы мышей состояли из 8-12 животных.
Образцы яда обыкновенной гадюки. Яд обыкновенных гадюк из разных административных областей или республик собирали в 20012006 гг. и анализировали отдельно. Образцы представляли собой яд, собранный от нескольких (510) животных обоего пола. Если предоставлялась возможность, образцы яда гадюк собирали отдельно у самцов и самок.
Получение образцов яда. Яд получали ручным способом, массируя ядовитые железы, в чашки Петри диаметром 40 мм. Яд высушивали две недели в эксикаторе над хлористым кальцием при комнатной температуре и хранили в стеклянной таре при температуре +5-60 С в холодильнике. При таком способе высушивания и хранения яд сохраняет свою биологическую активность как минимум три года [7]. Мы анализировали образцы яда в течение полугода после их получения.
Инъекция растворов ядов. Растворы ядов готовили непосредственно перед опытом, растворяя навеску яда в физиологическом растворе, инкубировали при 370С 20 мин и использовали в эксперименте в течение часа после приготовления. Стандартная концентрация раствора яда составляла 1 мг/мл. Инъекции яда животным проводили микрошприцом (20-100 мкл) подкожно в область верхней части левого бедра. Наблюдение за животными прекращали через 24 часа, фиксируя количество погибших и выжив-
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 9, № 1, 2007
ших животных. Контрольной группе животных вводили только физиологический раствор.
Определение ЛД50. Среднесмертельную дозу ЛД50 определяли методом модифицированного пробит-анализа [2, 3].
Результаты и обсуждение
Административные области и республики, оде был собран яд, представляют собой значительное разнообразие географических и экологических условий местообитаний обыкновенной гадюки. В местах сбора образцов обитают обыкновенные гадюки двух подвидов - Урега berus Ьвгш и У Ь. ткоккп раоных цветовых форм и с различными наборами внешних морфологических признаков [1].
В работе мы определили среднесмертельную дозу яда обыкновенной гадюки из разных пунктов ареала. Данные представлены в табл. 1, из которой видно что различия в значениях ЛД50 укладываются в ошибку определения - величина ЛД50 не выходит за границы пределов, определяемых ошибкой опыта. Даже если сравнивать крайние значения ЛД50 (минимальное значение 2,91±0,52 мг/ко с максимальным 4,72±1,09 мг/кг), то на 5%-ном уровне значимости различия оказываются недостоверными. Получается, что у всех образцов яда с исследованных территорий ЛД50 не имеет достоверных отличий.
Напомним, чоо при использованном нами спо-Таблица 1. ЛД50 образцов яда обыкновенных гадюк из различных точек ареала
Область сбора образцов М ± т
Нижегородская 3,17 ± 0,36
Самарская 3,96 ± 0,52
Ульяновская 3,85 ± 0,65
Республика Татарстан 3,61 ± 0,66
Республика Мордовия 2,97 ± 0,67
Республика Чувашия 4,72 ± 1,09
Пензенская 4,08 ± 0,73
Граница Пензенской и Саратовской областей 2,91 ± 0,52
Саратовская 3,61 ± 0,51
Пермская 3,20 ± 0,72
Харьковская 3,04 ± 0,60
собе получения образцов ядовитого секрета корректно говорить при их сравнении лишь о различиях географического характера. В «соединенном» образце собран яд от нескольких экземпляров гадюк, различающихся по генетической специфике, полу, размеру, оозрасту и физиологическому состоянию, те. во всех образцах индивидуальные различия в той или иной степени усреднены.
Аналогичные исследования ядовитого секрета, пр введенные на других объектах - ядовитых змеях Средней Азии [4, 5], говорят о существовании межпопуляционных отличий в токсичности ядов. В то же время Я Д. Давлятовым [5] отмечалось, что у обыкновенной гадюки межпо-пуляционные различия в токсичности яда выражены значительно слабее, чем у гюрзы и кобры (к сожалению, о публикации не приводились конкретные цифры, подтверждающие это положение). В пользу того, что фактор географической изменчивости свойств ядов имеет место, говорят и обнаруженные различия в токсичности и активности протеазы яда Урега russelli из различных регионов Индии [10].
Есть мнение, что географическая изменчивость свойств ядов наиболее сильно проявляется в крупных популяциях, оде идет свободный обмен генетическим материалом, в то время как в малых и изолированных популяциях ядовитые змеи продуцируют более гомогенный по свойствам ядовитый секрет [15, 16].
В следующей серии экспериментов мы попытались обнаружить различия в токсичности, обусловленные полом животных. Для этого определили ЛД50 яда, взятого отдельно у самцов и самок (из популяции обыкновенных гадюк, обитающих в черте г. Самары). Данные представлены в табл. 2.
Таблица 2. ЛД50 яда самцов и самок обыкновенной гадюки из г. Самара
Пол ЛДбо (мг/кг)
М ± т
Самцы 3,96 ± 0,52
Самки 3,68 ± 0,50
Как видно из табл. 2, достоверных различий не обнаруживается, те. с амки и самцы обыкновенной гадюки из одной популяции продуцируют ядовитый секрет с примерно одинаковым значением ЛД50. Видимо, в плане токсичности ядовитого секрета ни самцы, ни самки в популяции не обладают какими-то преимуществами по отношению к добыче потенциальных пищевых объектов. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями, в работах которых было показано отсутствие половых различий в токсичности и составе ядов [8, 11, 14]. Как они считают, пол змей не является причиной, влияющей на изменчивость свойств ядов [12].
Но не следует забывать, что проанализированные нами образцы являются «объединенными», те. оуммируют яд от нескольких особей
одного пола, и в этом образце нивелированы индивидуальные отличия, присущие отдельным особям. В то же время индивидуальные отличия в токсичности ядовитого секрета существуют -ранее было показано, что ЛД50 образцов яда песчаной эфы Echis carinatus (особи из одного помета) имеют значимые отличия [14]. Считается, что индивидуальная изменчивость свойств ядовитого секрета находится под генетическим контролем и служит основой микроэволюционного процесса [9, 13].
Из полученных результатов следует, что достоверных внутривидовых отличий в токсичности ядовитого секрета обыкновенной гадюки на территории значительной части ареала - от Пермской до Харьковской областей - нам обнаружить не удалось. Вполне вероятно, что ограни-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бакиев А.Г., Гаранин В.И., Литвинов H.A.,
Павлов A.B., Ратников В.Ю. Змеи Волжско-Камского края. Самара: Изд-во Самар. НЦ РАН, 2004.
2. Безруков М.Е., Гелашвили Д.Б., Силкин A.A.
Методы токсикометрии в биомониторинге // Экологический мониторинг. Методы биомониторинга. Учеб. пособие / Под ред. Д.Б. Гелашвили. Н.Новгород, 1995. Ч. 2.
3. БеленькийМ.Л. Элементы количественной оцен-
ки фармакологического эффекта. Л.: Изд-во медицинской лит-ры, 1963.
4. Давлятов ЯД. Видовые и внутривидовые осо-
бенности в спектре и свойстве ядов змей // Вопросы герпетологии. Л. : Наука, 1981.
5. Давлятов ЯД. Некоторые результаты изучения
изменчивости ядов змей // Вопросы герпетологии. Л.: Наука, 1985.
6. Принципы и методы оценки токсичности хими-
ческих веществ. Часть 1. Гигиенические критерии состояния окружающей среды, 6. Женева, 1981.
7. Яд гадюки обыкновенной сухой. Временная фар-
макопейная статья: ВФС 42-3026-98. М., 1998.
8. Chippaux J.P., Boche J., Courtois B. Electrophoretic
ченные возможности методов токсикометрии не позволили нам выявить различия внутри обозначенных популяций обыкновенной гадюки. Видимо, внутривидовые отличия свойств яда следует искать на уровне активностей ферментов и пептидного состава, используя «индивидуальные» образцы яда, полученные от отдельных особей.
Благодарности
Авторы выражают благодарность своим коллегам, предоставившим в их распоряжение образцы ядов обыкновенной гадюки - В.Г. Старкову, А.В. Павлову, Н.А. Литвинову, О.А. Ермакову, А.И. Зиненко, В.А. Кривошееву.
Работа выполнена по Программе «Биоресурсы» Отделения биологических наук РАН.
patterns of the venoms from a litter of Bitis gabonica snakes // Toxicon. 1982. V. 27.
9. Chippaux J.P., Williams V., White J. Snake venom
variability: methods of study, results and interpretation // Toxicon. 1991. V. 29.
10. Jayanthi G.P., Veerabasappa Gowda T. Geographical variation in India in the composition and lethal potency of Russell's Viper (Vipera russelli) venom // Toxicon. 1988. V. 26.
11. Glenn J., Straight R.C. The midget faded rattlesnake (Crotalus viridis concolor) venom: lethal toxicity and individual variability // Toxicon. 1977. V. 15.
12. Latifi M. Variation in yield and lethality of venom from Iranian snakes // Toxicon. 1984. V. 22.
13. Mebs D. Snake venom composition and evolution of Viperidae // Kaupia. 1999. V. 8.
14. Taborska E. Intraspecies variability of the venom of Echis carinatus // Physiol. Bohemoslov. 1971. V. 20.
15. Williams V., White J. Variation in venom constituents within a single isolated population of Peninsula tiger snake (Notechis ater niger) // Toxicon. 1987. V. 25.
16. Williams V., White J., Schwaner T.D., Sparrow A. Variation in venom proteins from isolated population of tiger snakes (Notechis ater niger, N. scutatus) in South Australia // Toxicon. 1988. V. 26.
TOXICITY OF VIPERA BERUS VENOM FROM DIFFERENT POINTS OF ITS AREA
© 2007 A.L. Malenyov, AG. Bakiev, O.V. Zaitseva, I.V. Shurshina Institute of ecology of Volga river basin of Russian Academy of Science, Toglyatti
Results of toxicology experiments (measurings lethal dozes DL50) ofvenom samples of common adder (Vipera berus) from different points of its area (regions of Samara, Nizhniy Novgorod, Ulyanovsk, Penza, Saratov, Perm, Kharkov and Tatarstan Republic, Mordovia Republic and Chuvashia Republic) are submitted in the article.
