БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2014, том 40, № 4, с. 319-323
УДК 504.054:54+574.47(26) ЭКОЛОГИЯ
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА И ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПЕЧЕНИ КАТРАНА SQUALUS ACANTHIAS LINNAEUS, 1758 (PISCES: SQUALIDAE), ОБИТАЮЩЕГО В ПРИБРЕЖНЫХ ВОДАХ
ЧЕРНОГО МОРЯ
© 2014 г. Н. И. Силкина, Д. В. Микряков, В. Р. Микряков
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Иапанина, пос. Борок 152742 e-mail: sni@ibiw.yaroslavl.ru
Статья принята к печати 6.02.2014 г.
Представлены результаты изучения некоторых показателей врожденного иммунитета и окислительных процессов в печени катрана Squalus acanthias, обитающего в прибрежных водах кавказского побережья Черного моря с разным уровнем антропогенной нагрузки. Исследованы антимикробные свойства сыворотки крови, содержание в тканях печени неспецифических иммунных комплексов, уровень общих липидов и антиоксидантной активности. Установлено, что в выборках из загрязненных вод доля иммунодефицитных особей была гораздо выше, чем в выборках из чистых акваторий. Рыбы, отловленные в районах с высокой антропогенной нагрузкой, отличались повышенным содержанием продуктов перекисного окисления липидов и иммунных комплексов, а также низким уровнем антиоксидантов.
Ключевые слова: катран, гуморальный иммунитет, липиды, перекисное окисление липидов, антиокислительная активность.
The influence of anthropogenic pollution on some indicators of congenital immunity and oxidizing processes in the liver of Squalus acanthias Linnaeus, 1758 (Pisces: Squalidae) inhabiting coastal waters of the Black Sea. N. I.
Silkina, D. V. Mikryakov, V R. Mikryakov (Institute of Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, Borok 152742)
This paper examines several immuno-biochemical indices of the blood serum and liver of the spurdog Squalus acanthias inhabiting Caucasian coastal waters of the Black Sea with different levels of anthropogenic load. The antimicrobial properties of blood serum, the content of nonspecific immune complexes, the level of total lipids, and antioxidizing activity of the liver tissue were investigated. The proportion of immune-deficient specimens was much higher in samples from polluted waters than in samples from relatively clean habitats. Fish captured in areas with higher anthropogenic load showed high contents of lipid peroxidation products and immune complexes, as well as a low level of antioxidants. (Biologiya Morya, 2014, vol. 40, no. 4, pp. 319-323).
Keywords: spurdog, humoral immunity, lipids, lipid peroxidation, antioxidizing activity.
Антропогенное загрязнение прибрежных акваторий кавказского побережья Черного моря в последние годы постоянно увеличивается. Наиболее сильному загрязнению подвергаются прибрежные воды вблизи крупных промышленных центров, портовых комплексов, нефтяных терминалов и сельскохозяйственных предприятий. В связи с ежегодным ростом сброса загрязненных вод отдельные участки акватории Черного моря утратили способность к самоочищению (Кравченко, Крицкая, 2007).
Известно, что рыбы, обитающие в загрязненных водах, отличаются от рыб из чистых акваторий низкими темпами роста, высокими показателями зараженности паразитами и естественной смертности (Кашулин и др., 1999; Романенко, 2004; Моисеенко, 2009). Это свидетельствует о нарушениях в механизмах поддержания гомеостаза и об угнетении иммунной системы
рыб (Микряков и др., 2001, 2011; Руднева и др., 2005; Силкина и др., 2010, 2012).
Ранее у массовых видов рыб, обитавших в загрязненных прибрежных водах Черного (у г. Туапсе и г. Севастополь) и Азовского морей, было выявлено нарушение темпов и направления липидного обмена, динамического равновесия прооксидантно-оксидантной системы и функционального состояния гуморальных факторов иммунитета (Руднева и др., 2005; Кигттоуа Й а1., 2011; Микряков и др., 2011). Вместе с тем в литературе отсутствуют сведения о характере реагирования им-мунофизиологических механизмов гомеостаза у представителей отряда акулообразных рыб, отличающихся от костистых рыб типом питания, местом обитания, поведением, яйцеживорождением, невысокой плодовитостью и нагуливанием молоди в прибрежных водах
(Никольский, 1971). Однако эти знания необходимы для понимания механизма реагирования иммунных и биохимических адаптаций представителей акулообразных на антропогенно-техногенное загрязнение прибрежных вод Черного моря, а также при оценке качества среды обитания в экотоксикологических и мониторинговых исследованиях.
Цель настоящей работы - сравнение некоторых иммунобиохимических показателей у особей катрана Бдиа1ш асаМкгая, выловленных в прибрежных акваториях черноморского побережья с разным уровнем антропогенного загрязнения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Материалом для исследования послужили неполовозрелые особи катрана длиной 60-65 см и массой 5.2-5.4 кг, отловленные в сентябре 2007 и 2008 гг. в период их нагула в прибрежных водах Черного моря. Рыб для исследования отбирали на четырех станциях, различающихся по уровню антропогенной нагрузки. Станция 1 находилась в центральной части акватории порта г. Туапсе (12 особей); станция 2 - в центральной части акватории порта г. Сочи (10 особей); станция 3 - в районе устья р. Мзымта (Адлерский район) (13 особей); станция 4 - на акватории у пос. Цандрипш (Гагрский район, Абхазия) в 10 км от границы с Россией (12 особей).
Наиболее неблагополучной зоной является акватория крупного морского грузопассажирского порта г. Туапсе, которая загрязнена нефтью, разными видами топлива, отходами нефтехимической и машиностроительной промышленности, цементного производства, судоремонтного завода, производства стройматериалов и др. Концентрация нефтепродуктов в прибрежных водах г. Туапсе более чем в 14 тыс. раз превышает ПДК (http://www.yuga.ru/news/114314). Кроме этого установлено превышение ПДК по содержанию мочевины, фосфатов, нитратов, синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), фенолов, сероводорода и др. (http://esimo.oceanography.ru/espl/ тёех.рЬр?зеа_соёе=10&зес1юп=8&тепи_соёе=3608). На акватории г. Сочи зарегистрированы повышенное содержание нефтяных углеводородов, ПАВ, нитритов, а также высокий уровень потребления кислорода (БПК5) (http://esimo.oceanography. ги/езр1/тёех.рЬр?зеа_соёе=10&зес1юп=8&тепи_соёе=3610). Концентрация нефтепродуктов в устье р. Мзымта составляет 0.15-0.17 мг/м3 (3.0-3.4 ПДК) (http://esimo.oceanography. ги/езр1/тёех.рЬр?зеа_соёе=10&зес1юп=8&тепи_соёе=3556). Несмотря на высокий уровень общего загрязнения вод Черного моря, на акватории Абхазии ситуация остается достаточно благополучной. Воды у пос. Цандрипш можно считать условно чистыми, поскольку здесь отсутствуют промышленные предприятия, а в воду попадают лишь бытовые сточные воды небольших населенных пунктов.
Иммунологические и биохимические показатели катрана анализировали по данным бактериостатической активности сыворотки крови (БАСК), доле иммунодефицитных (ИМД) особей, по содержанию неспецифических иммунных комплексов (ПК), общих липидов (ОЛ), продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и уровню антиокислительной защиты. БАСК оценивали нефелометрическим методом в модификации Микрякова (1991). Кровь для получения сыворотки брали из хвостовой вены. Данный показатель определяли на 5-е сут от момента отбора крови по влиянию разведенной в 5 раз сыворотки на рост и развитие 50 млн. тест-микробов Аеготопаз
hydrophila. Выбор A. hidrophila обусловлен тем, что этот вид относится к условно-патогенным и широко распространенным в природе микроорганизмам, а также является одним из этиологических факторов краснухи - аэромонадной инфекции пресноводных и морских костистых рыб (Schaperclaus, 1979; Юхименко, Бычкова, 2007). Интенсивность роста бактерий в присутствии сыворотки (опыт) и без нее (контроль) определяли после 5-6-часовой инкубации при температуре 26°С. О скорости роста тест-микробов судили по изменению оптической плотности до и после инкубации бактерий в опыте по сравнению с контролем. В зависимости от уровня БАСК выявляли долю ИМД особей, сыворотка крови которых не угнетала развитие тест-микробов.
Содержание ИК в сыворотке крови устанавливали спек-трофотометрически при длине волны 280 нм методом селективной преципитации с 7% полиэтиленгликолем по Гриневич и Алферову (1981).
Соматический индекс печени рассчитывали согласно общепринятой методике как отношение массы органа к массе тела (Правдин, 1966). Липиды из тканей печени экстрагировали и определяли гравиметрически стандартным методом по Фолчу (Folch et al., 1957).
Об интенсивности ПОЛ судили по накоплению малонового диальдегида (МДА) - одного из конечных продуктов перекисного окисления. Концентрацию МДА определяли по количеству продуктов ПОЛ, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой и дающих с ней окрашенный комплекс. Интенсивность окрашивания оценивали спектрофото-метрически по изменению максимума поглощения при 535 нм (Андреева и др., 1988). Содержание МДА вычисляли с учетом коэффициента молярной экстинкции МДА (1.56 х Ю5 М"1 см"1) и выражали в наномолях на 1 г ткани.
Об общей антиокислительной активности судили по кинетике окисления субстрата восстановленной формы 2,6-ди-хлорфенолиндофенола кислородом воздуха по общепринятой методике (Семенов, Ярош, 1985), адаптированной нами для рыб. Сущность метода заключается в том, что чем выше скорость окисления субстрата в присутствии биологического материала, тем ниже содержание антиоксидантов в тканях. Гомогенат получали путем растирания тканей с физиологическим раствором в соотношении 1:1. Константу ингибирова-ния окисления субстрата (КОС), являющуюся показателем антиокислительной активности ткани, определяли относительно контроля по формуле: К.= К - К 1С, где К и К - констан-
г т Г J 1 кон оп ' ^ кон оп
ты скорости окисления субстрата соответственно в контроле и в опыте; С - концентрация биологического материала в кювете.
Статистическую обработку результатов исследования проводили по стандартным алгоритмам, реализованным в пакете программ (Statistica) с использованием t-теста (р < 0.05).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.