Вплив іонів кадмію та свинцю на активність ферментів антиоксидантної системи в еритроцитах білого товстолоба (Hypophthalmichthys molitrix) Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК504.7:639.3

Левкович С.Р., асистент кафедри екологи i бюлогп ([email protected]) ©

Лъв\всъкий нацюналъний аграрнийутеерситет, Дублями

ВПЛИВ IOHIB КАДМ1Ю ТА СВИНЦЮ НА АКТИВШСТЬ ФЕРМЕНТ1В АНТИ0КСИДАНТН01 СИСТЕМИ В ЕРИТРОЦИТАХ Б1ЛОГО ТОВСТОЛОБА (HYPOPHTHALMICHTHYS MOLITRIX)

У cmammi представленi результаты дослгдженъ антиоксидантног системы в еритроцитах кровг быого товстолоба (Hypophthalmichthysmolitrix), яким у водне середовище вносили сол1 важких метал1в Cd(NO3)2 г Pb(NO3)2. Установлено,що гз збыъшенням концентрацИ надходження до оргашзму риб гонге Cd2+ i Pb2+ в еритроцитах кровг гстотно не зростае активнгсть супероксиддисмутази та глутатюнпероксидази, modi як каталазна актиетстъ змшюетъся вгдносно мало.

Ключов1 слова: кадмги, свинецъ, еритроцити, метабол1зм, антиоксидантна система.

Вступ. Захист навколишнього середовища вщ техногенного забруднення е одним ¿з найважливших завдань сучасностг Шкщлив1 викиди промислових пщприемств, транспорту в навколишне середовище на сьогодш досягли значних масштаб1в, а у великих промислових центрах суттево перевищують допустим! саштарш норми. Особливо гостро сто!ть проблема забруднення довкшля важкими металами, левова частка яких припадае на кадмш i свинець. Щ метали належать до другого класу небезпечност1 i характеризуються не лише великою м1грацшною здатшстю (у систем! грунт-рослина, тварина-людина), а й високою кумулятившстю (Губський Ю. I., Ерстенюк Г. М., 2003).

Свинець (Pb) i кадмш (Cd) е важкими металами, яю широко використовуються в промисловому виробництвг Попит промисловост1 на щ метали значно 3pic упродовж останшх десятир1ч, що призвело до забруднення !хшми сполуками навколишнього середовища та створило загрозу надходження ix в оргашзм тварин i людини [1].

В останнш час у водоймах р1зного типу в значнш Mipi зросла концентращя кадмш та свинцю. Це зв'язано, перш за все, з антропогенним впливом. Надшшовши у водойми, свинець викликае не тщьки деградацш водних екосистем, noripmye якють води, але й, накопичуючись у гщробюнтах, в тому числ1 i pn6i, негативно впливае на ix життед1яльшсть [2].

Як вщомо, ¿они плюмбуму i кадмш несприятливо впливають на функцюнальну актившсть ряду оргашв i систем (видшьна, травна, нервова, кровотворна та ш.). У мехашзмах токсично! дп цих елемент1в неабияку роль вадграе стимулящя процеЫв утворення активних форм кисню та порушення балансу м1ж вмютом оксидант1в i антиоксид ашгв з розвитком в оргашзм1 оксидацшного стресу [3-4]. В зв'язку з цим становить штерес з'ясування

©Левкович С.Р., 2012

89

метабол1чних ефект1в РЬ2+ \ Сё2+ в еритроцитах - кл1тинах, яю, з одного боку, одними з перших пщпадають пщ вплив змшеного пщ д1ею токсикант1в внутршнього середовища оргашзму, а з другого - володшть потужною системою антиоксидантного захисту.

Матер1ал 1 методи дослщжень. Метою роботи було виявити вплив пщвищених концентрацш юшв кадмш та свинцю на активнють ферменив антиоксидантно! системи в еритроцитах бшого товстолоба.

В дослщженнях використовували двол1тки бшого товстолоба (ИурорИ1Иа1ш1сИ1Иу8шоН1;пх) масою 300-350 г. Експерементальш умови створювали в басейнах об'емом 100 л. В кожну експериментальну групу було включено 5 особин. Дослщних риб адаптували до умов басейну не менше 3 д1б. Вмют кисню у вод1 пщтримували на р1вш 7,0 - 8,0 мг/л, температура води коливалась в межах 10 - 18°С. Було створено 5 групи тварин - контрольну \ дослщш. Вм1ст РЬ(К03)2 становив - 0,1 мг/л у розрахунку на катюн, що вщповщае однш рибогосподарськш граничнодопустимш концентрацп (ГДК) та 0,5 мг/л, що вщповщае п'яти рибогосподарським ГДК. Вмкт Сё(К03)2 - 0,005 мг/л у розрахунку на катюн, що вщповщае однш рибогосподарськш граничнодопустимш концентрацп (ГДК) та 0,025 мг/л, що вщповщае п'яти рибогосподарським ГДК.

Супер оксид дисмутазну актившсть визначали за р1внем гальмування ферментом процесу вщновлення штросиньоготетразолш за присутност1 КЛОИ 1 феназинметасульфату[5], глутатюнпероксидазну - за р1внем окисления молекул глутатюну за присутност1 гщропероксиду третинного бутилу [6]. Каталазну актившсть дослщжували за швидкютю розпаду гщроген пероксиду [7]. Отримаш результати опрацьовували статистично з використанням метод1в вар1ацшно! статистики.

Результати дослщження. Як свщчать отримаш результати, внесения юшв кадмш у водне середовище зумовлюе адаптацшне пщвищення супероксиддисмутазно! активносп в еритроцитах риб при 1 ГДК на 18,75%, а при 5ГДК- на 166,5% (р<0,01). Вщомо, що за участю супероксиддисмутази вщбуваеться перетворення супероксиданюн радикалу, який характеризуеться високою реакцшною актившстю, до менш активно! сполуки оксисену, гщроген пероксиду. Останнш може вщновлюватися до молекул води в каталазнш або глутатюнпероксидазнш реакщях.

Каталазна актившсть в еритроцитах риб ¿стотно не змшюеться. (р<0,01), однак глутатюнпероксидазна актившсть зростае впродовж усього експерименту при 1 ГДК на 28,4% , апри 5 ГДК - на 58,1% (р<0,001-0,002) рис. 1.

90

л

& Я

Ё ¡3

.13 а

300 250 200 150 100 50 0

□ сод

□ Каталаза

□ Глутатшнперокгидаза

Контроль

1 ГДК

5 ГДК

Рис. 1. Вплив Cd(NO3)2 на актившсть ферментчв в еритроцитах бшого

товстолоба

Анал1зуючи результати впливу РЬ(КО3)2 на актившсть ферменлв антиоксидантно! системи можна зробити висновок, що внесения юшв свинцю у водне середовище зумовлюе пщвищення супероксиддисмутазно! активное^ в еритроцитах риб, а саме при 1 ГДК свинцю зросла вщповщно на 94,2%, а за умов 5 ГДК - на 87% в пор1внянш з контрольною групою (р<0,01). Каталазна актившсть в еритроцитах риб при 1 ГДК зросла на 4,5%, а за умов 5 ГДК спала до 12,8% в пор1внянш з контрольною групою, однак глутатюнпероксидазна актившсть в1рогщно зростае (р<0,001-0,002) впродовж усього експерименту при 1 ГДК на 83,5%, а за умов 5 ГДК - на 72%.

& §

№ ^

2 I

13 '3

£

300 250 200 150 100 50 0

ЭБ

Контроль

□ СОД

□ Каталаза

□ Глутатшнперокеидаза

1 ГДК

5 ГДК

Рис. 2. Вплив РЪ(]\03)2на актившсть фермеит1в в еритроцитах бшого

товстолоба

Загалом отримаш результати свщчать, що ¿з збшьшенням концентрацп надходження до оргашзму риб юшв Сё2+ I РЬ2+зумовлюе ютотш змши в метабол1чнш активное^ еритроцит1в. Висиовки.

1. ВнесеннясолейСё(КО3)21 РЬ(КО3)2у водне середовище призводить до змш активное^ фермешгв антиоксидантно! системи в еритроцитах бшого товстолоба.

2. Результати дослщжень, щодо внесения солейСё(КО3)2 вказують на пщвищення супероксиддисмутазно! активное^ в еритроцитах риб при 1 ГДК на 18,75%, а при 5ГДК- на 166,5% (р<0,01) та глутатюнпероксидазно!, яка зростае

91

впродовж усього експерименту при 1 ГДК на 28,4% , а при 5 ГДК - на 58,1% (р<0,001-0,002).

3. В еритроцитах токсикованихРЬ2+п1двищення супероксид-дисмутазно! активносп при 1 ГДК свинцю зросла вщповщно на 94,2%, а за умов 5 ГДК - на 87% в пор!внянш з контрольною групою (р<0,01). Каталазна актившсть при 1 ГДК зросла на 4,5%, а за умов 5 ГДК спала до 12,8% в пор1внянш з контрольною групою, однак глутатюнпероксидазна актившсть в1рогщно зростае (р<0,001-0,002) впродовж усього експерименту при 1 ГДК на 83,5%, а за умов 5 ГДК - на 72%.

Л1тература

1. Гнатик О. Й. Метабол1чш змши в органах щур1в за умов свинцево-кадм1евих токсикоз1в та ix корекщя гепатопротекторами: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня кандидата ветеренарних наук / О. Й. Гнатик - Льв1в -2008. - 2 с.

2. Никаноров А. М. Биомониторингметаллов в пресноводных екосистемах / A.M. Никаноров, А.В. Жулидов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -312 с.

3.Adonaylo V.N., Oteiza P.I. Leadintoxication: antioxidantdefensesandoxidativedamageinratbrain // Toxicol. - 1999. - Vol. 135, N 2-3. - P.77-85.

4. Droge W. Freeradicalsinthephysiologicalcontrolofcellfunction // Physiol. Rev. - 2002. - Vol. 82, N 1. - P. 47-95.

5. Дубинина E. E. Активность и изоферментний спектрсупероксид-дисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека / Е. Е. Дубинина, Л. А. Сальникова, Л. Ф. Ефимова // Лаб. Дело. - 1983. - №10. - С. 30-33.

6.Моин В. М. Просто и специфичиский метод определения активности глутатионпероксидазы в еритроцитах / В. М. Моин // Лаб. Дело. - 1986. - №12. -С. 724-727.

7. Beers R.F. A spectrophotometric methot of measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase /R. F. Beers R. F., J. W. // J. Biol. Chem. - 1952. -Vol. 195. - P. 133-140.

Summary

The article presents the results of studies of antioxidant system in erythrocytes of white blood tovstoloba (Hypophthalmichthysmolitrix), which in the aquatic environment have made heavy metal salts Cd (NO3) 2 and Pb (NO3) 2. Established that with increasing concentrations of intakes of fish ions Cd2 + and Rb2 + in erythrocytes of blood did not significantly increase the activity of superoxide dismutase and glutathione peroxidase, while katalase activity changed relatively little.

Рецензент - д.с.-г.н., професор Параняк Р.П.

92