По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 597.554.3:577.125 DOI:10.33920/sel-09-2408-06

Взаимосвязь среднемесячной температуры февраля и уровня окислительных процессов в иммунокомпетентных органах леща Рыбинского водохранилища в разные годы

Нина Иосифовна Силкина канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Россия, 152742, Ярославская область, Некоузский район, пос. Борок, д. 109, E-mail: sni@ibiw.yaroslavl.ru, ORCID: 0000-0003-1166-8439, SPIN: 2356-9160
Даниил Вениаминович Микряков канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунологии Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Россия, 152742, Ярославская область, Некоузский район, пос. Борок, д. 109, E-mail: daniil@ibiw.ru, ORCID: 0000-0001-9086-1688

Проведено исследование интенсивности окислительных процессов в иммунокомпетентных органах неполовозрелого леща Abramis brama L. средней массой 375±30 г и длиной 290±20 см. Рыб вылавливали с помощью ставных сетей в Волжском плесе Рыбинского водохранилища в разные по среднесуточным температурным условиям годы. У отловленных рыб после вскрытия в стерильные пробирки отбирали образцы иммунокомпетентных органов (почка, селезенка и печень). Затем пробы замораживали и до времени обработки хранили в морозильной камере при температуре –18–20 °C. В лабораторных условиях непосредственно перед анализом пробы размораживали при комнатной температуре. Для дальнейших исследований из тканей почки, селезенки и печени при помощи гомогенизатора готовили гомогенат с физиологическим раствором в соотношении 1:1. В гомогенатах исследовали содержание продуктов перекисного окисления липидов по содержанию малонового диальдегида и уровень антиокислительной защиты по показателю ингибирования окисления субстрата. Отмечена межгодовая изменчивость исследуемых показателей, связанная с эколого-климатическими условиями, в частности с температурой. Наиболее существенные различия исследуемых биохимических параметров выявлены в год с максимально высокими температурными условиями по сравнению с годом наиболее низкой температуры. Наименее низкие показатели малонового диальдегида и константы окисления субстрата отмечены у рыб в годы с наиболее низкой среднесуточной температурой. В более теплый год наблюдали интенсификацию процессов перекисного окисления липидов и снижение уровня антиокислительной защиты в исследуемых органах. Полученные результаты могут быть использованы при мониторинге воздействия климатических факторов на физиолого-биохимический статус рыб.

Литература:

1. Андреева, Л.И. Модификация методов определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой / Л.И. Андреева, Н.А. Кожемякин, А.А. Кишкун // Лаб. дело. — 1988. — № 11. — С. 41–43.

2. Атлас пресноводных рыб России / Под ред. Ю.С. Решетникова. — М.: Наука, 2002. — Т. 1. — 379 с.

3. Галактионов, В.Г. Эволюционная иммунология: учебное пособие / В.Г. Галактионов. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. — 408 с.

4. Герасимов, Ю.В. Динамика структурных показателей популяции леща Abramis brama (Cyprinidae) Рыбинского водохранилища на период 1954–2007 гг. / Ю.В. Герасимов, С.Ю. Бражник, А.С. Стрельников // Вопросы ихтиологии. — 2010. — № 4 (50). — С. 515–524.

5. Голованов, В.К. Температурные критерии жизнедеятельности пресноводных рыб / В.К. Голованов. — М.: Полиграф-плюс, 2013. — 300 с.

6. Карамушко, Л.И. Скорость метаболизма и метаболические адаптации у рыб разных широт / Л.И. Карамушко, М.И. Шатуновский, Й.Ш. Христиансен // Вопр. ихтиологии. — 2004. — № 4 (44). — С. 692–699.

7. Кондратьева, И.А. Функционирование и регуляция иммунной системы рыб / И.А. Кондратьева, А.А. Киташова // Иммунология. — 2002. — № 2. — С. 97–101.

8. Маянский, А.Н. Иммунологические свойства синусоидных клеток печени / А.Н. Маянский // Успехи соврем. биологии. — 1992. — Т. 112, № 1. — C. 52–61.

9. Микряков, В.Р. Закономерности формирования приобретенного иммунитета у рыб / В.Р. Микряков. — Рыбинск: ИБВВ РАН, 1991. — 153 с.

10. Назарова, Е.А. Особенности лейкоцитарного состава почек у некоторых видов пресноводных и морских костистых рыб / Е.А. Назарова, Е.А. Заботкина // Биология внутренних вод. — 2010. — № 2. — С. 92–97.

11. Рыбинское водохранилище и его жизнь / Ред. Б.С. Кузин. — Л.: Наука, 1972. — 364 с.

12. Семенов, В.Л. Метод определения антиокислительной активности биологического материала / В.Л. Семенов, А.М. Ярош // Укр. биохим. журн. — 1985. — Т. 57, № 3. — C. 50–52.

13. Силкина, Н.И. Взаимосвязь среднемесячной температуры февраля и показателей липидного обмена леща Рыбинского водохранилища в разные годы / Н.И. Силкина, Д.В. Микряков, В.Р. Микряков // Труды ВНИРО. — 2017. — Т. 167. — С. 36–43.

14. Силкина, Н.И. Взаимосвязь среднемесячной температуры февраля и некоторых иммунологических показателей леща Рыбинского водохранилища в разные годы / Н.И. Силкина, Д.В. Микряков, В.Р. Микряков // Рыбоводство и рыбное хозяйство. — 2020. — № 10. — С. 38–45. — DOI 10.33920/sel-09-2010-04.

15. Современное состояние рыбных запасов Рыбинского водохранилища. — Ярославль, 1997. — 214 с.

16. Флерова, Е.А. Клеточная организация почек костистых рыб (на примере отрядов Cypriniformes и Perciformes) / Е.А. Флерова. — Ярославль, 2012. — 140 с.

17. Шатуновский, М.И. Экологические закономерности обмена веществ морских рыб / М.И. Шатуновский. — М.: Наука, 1980. — 238 с.

18. Шульман, Г.Е. Физиолого-биохимические особенности годовых циклов рыб / Г.Е. Шульман. — М.: Пищевая промышленность, 1972. — 368 c.

19. Экотоксикологические исследования прибрежной черноморской ихтиофауны в районе Севастополя / Под ред. И.И. Рудневой. — М.: ГЕОС, 2016. — 360 с.

20. Ihut, A. The influence of season variation on hematological parameters and oxidative stress for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / A. Ihut, C. Raducu, C. Laţiu, D. Cocan, P. Uiuiu, V. Miresan // Bull UASVM Anim Scie Biotech. — 2018. — V. 75. — № 1. — P. 11–15. — DOI 10.15835/buasvmcn-asb:003517.

21. Karjalainen, J. Variation in the relative year-class strength of pikeperch, Sizostedion lucioperca (L.) in two Finnish lakes at different latitudes / J. Karjalainen, H. Lehtonen, T. Turunen // Ann. Zool. Fennici. — 1996. — V. 33. — № 3–4. — P. 437–442.

22. Mathes, M.T. Effect of water temperature, timing, phisiological condition, and lake thermal refugia on migrating adult Weaver Creek sockeye salmon (Oncorhynchus nerka) / S.S. Hinch, S.J. Cooke, G.T. Crossin, D.A. Patterson, A.G. Lotto, A.P. Farrell // Can. J. Fish. Aquat. Sci. — 2010. — V. 67. — № 1. — P. 70–84.

23. Monira Y. Elsawy. Effect of Habitat and Water Salinity on Hematological, Biochemical, Immunological and Stress Parameters in European Eels (Anguilla anguilla) / Y. Elsawy Monira, A. Abdel-Hay, A.M. Abozeid, Radi A. Mohamed, Mustafa Shukry, Malik M. Khalafalla // Biology Bulletin. — 2023. — V. 50. — S. 4. — P. 708–716. — DOI 10.1134/ S1062359023602422.

24. Moniruzzaman, M. Enzymatic, non enzymatic antioxidants and glucose metabolism enzymes response differently against metal stress in muscles of three fish species depending on different feeding niche / M. Moniruzzaman, S. Kumar, D. Das, A. Sarbajna, S.B. Chakraborty // Ecotoxicology and Environmental Safety. — 2020. — V. 202.110954. DOI 10.1016/j.ecoenv.2020.110954.

25. Robertson, J.C. Liver ultrastructure juvenile Atlantic salmon (Salmo salar) / J.C. Robertson, T.M. Bradley // Morphol. — 1992. — № 1. — Р. 41–45.

26. Rocha, E. Microanatomical organization of hepatic stroma of the brown trout, Salmo trutta fario (Teleostei, Salmonidae): A qualitative and quantitative approach / E. Rocha, R.A.F. Monteiro, C.A. Pereira // J. Morphol. — 1995. — Vol. 223. — № 1. — P. 1–11.

27. Secombes, C.J. The nonspecific immune system: cellular defense // The fish immune system: organism, pathogen and environment / Eds. G. Iwama, T. Nakanishi. — London: Acad. Press, 1996. — P. 63–105.

28. Van Muiswinkel, W. The immune system of fish / W. Van Muiswinkel, B. Vervoorn Van Der Wal // Fish Diseases Disorders. — 2006. — V. 1. — P. 678–701.

29. Zapata, A.G. Cells and tissues of the immune system of fish / A.G. Zapata, A. Chiba, A. Varas. — London: Acad. Press, 1996. — P. 1–62.

1. Andreeva, L.I., Kozhemyakin, N.A., Kishkun, A.A. Modification of methods for determining lipid peroxides in the thiobarbituric acid test. Lab. delo, 1988, no. 11, pp. 41–43 (in Russian).

2. Atlas presnovodnykh ryb Rossii [Atlas of freshwater fishes of Russia]. Pod redaktsiei Yu.S. Reshetnikova. Moscow, 2002, v. 1. 379 р. (in Russian).

3. Galaktionov, V.G. Jevoljucionnaja immunologija: Uchebnoe posobie [Evolutionary Immunology: A Textbook]. Moscow, 2005. 408 p. (in Russian).

4. Gerasimov, Ju.V., Brazhnik, S.Ju., Strel’nikov, A.S. Dynamics of structural indicators of the bream Abramis brama (Cyprinidae) population of the Rybinsk Reservoir for the period 1954–2007. Journal of Ichthyology, 2010, no. 4 (50), pp. 515–524 (in Russian).

5. Golovanov, V.K. Temperaturnye kriterii zhiznedejatel’nosti presnovodnyh ryb [Temperature criteria for the vital activity of freshwater fish]. Moscow, 2013. 300 p. (in Russian).

6. Karamushko, L.I., Shatunovskij, M.I., Hristiansen, J.Sh. Metabolic rate and metabolic adaptations in fishes of different latitudes. Journal of Ichthyology, 2004, no. 4 (44), pp. 692–699 (in Russian).

7. Kondrat’eva, I.A., Kitashova, A.A. Functioning and regulation of the immune system of fish. Immunologija, 2002, no. 2, pp. 97–101 (in Russian).

8. Majanskij, A.N. Immunological properties of liver sinusoidal cells. Uspehi sovrem. Biologii, 1992, v. 112, no. 1, pp. 52–61 (in Russian).

9. Mikryakov, V.R. Zakonomernosti formirovanija priobretennogo immuniteta u ryb [Patterns of formation of acquired immunity in fish]. Rybinsk, 1991. 153 p. (in Russian).

10. Nazarova, E.A., Zabotkina, E.A. Peculiarities of the leukocyte composition of the kidneys in some species of freshwater and marine bony fish. Inland Water Biology, 2010, no. 2, pp. 92–97 (in Russian).

11. Rybinskoe vodohranilishhe i ego zhizn’ [Rybinsk Reservoir and its life]. Ed. B.S. Kuzin. Leningrad, 1972. 364 р. (in Russian).

12. Semenov, V.L., Yarosh, A.M. Method for determining the antioxidant activity of biological material. Ukr. biokhim. zhurn., 1985, no. 3 (57), pp. 50–52 (in Russian).

13. Silkina, N.I., Mikrjakov, D.V., Mikrjakov, V.R. The relationship between the average monthly temperature in February and the lipid metabolism indices of bream in the Rybinsk Reservoir in different years. Trudy VNIRO, 2017, vol. 167, pp. 36–43 (in Russian).

14. Silkina, N.I., Mikryakov, D.V., Mikryakov, V.R. The relationship between the average monthly temperature in February and some immunological indicators of bream in the Rybinsk Reservoir in different years. Fish breeding and fisheries, 2020, no. 10, pp. 38–45. DOI 10.33920/sel-09-2010-04 (in Russian).

15. Sovremennoe sostojanie rybnyh zapasov Rybinskogo vodohranilishha [Current state of fish stocks of the Rybinsk Reservoir]. Yaroslavl, 1997. 214 p. (in Russian).

16. Flerova, E.A. Kletochnaja organizacija pochek kostistyh ryb (na primere otrjadov Cypriniformes i Perciformes) [Cellular organization of the kidneys of bony fishes (using the orders Cypriniformes and Perciformes as an example)]. Yaroslavl, 2012. 140 p. (in Russian).

17. Shatunovskij, M.I. Jekologicheskie zakonomernosti obmena veshhestv morskih ryb [Ecological patterns of metabolism of marine fish]. Moscow, 1980. 238 p. (in Russian).

18. Shulman, G.E. Fiziologo-biohimicheskie osobennosti godovyh ciklov ryb [Physiological and biochemical features of annual cycles of fish], Moscow, 1972. 368 p. (in Russian).

19. Ehkotoksikologicheskie issledovaniya pribrezhnoi chernomorskoi ikhtiofauny v raione Sevastopolya [Ecotoxicological studies of coastal Black Sea ichthyofauna in the Sevastopol region]. Ed. I.I. Rudneva. Moscow, 2016. 360 р. (in Russian).

20. Ihut, A., Raducu, C., Laţiu. C., Cocan, D., Uiuiu, P., Miresan, V. The influence of season variation on hematological parameters and oxidative stress for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Bull UASVM Anim Scie Biotech, 2018, vol. 75, no. 1, pp. 11–15. DOI 10.15835/buasvmcn-asb:003517.

21. Karjalainen, J., Lehtonen, H., Turunen, T. Variation in the relative year-class strength of pikeperch, Sizostedion lucioperca (L.) in two Finnish lakes at different latitudes. Ann. Zool. Fennici, 1996, vol. 33, no. 3–4, pp. 437–442.

22. Mathes, M.T., Hinch, S.S., Cooke, S.J., Crossin, G.T., Patterson, D.A., Lotto, A.G., Farrell, A.P. Effect of water temperature, timing, phisiological condition, and lake thermal refugia on migrating adult Weaver Creek sockeye salmon (Oncorhynchus nerka). Can. J. Fish. Aquat. Sci., 2010, vol. 67, no. 1, pp. 70–84.

23. Monira, Y. Elsawy, Abdel-Hay A., Abozeid, A.M., Radi, A. Mohamed, Mustafa Shukry, Malik M. Khalafalla. Effect of Habitat and Water Salinity on Hematological, Biochemical, Immunological and Stress Parameters in European Eels (Anguilla anguilla). Biology Bulletin, 2023, vol. 50, S. 4, pp. 708–716. DOI 10.1134/S1062359023602422.

24. Moniruzzaman, M., Kumar, S., Das, D., Sarbajna, A., Chakraborty, S.B. Enzymatic, non enzymatic antioxidants and glucose metabolism enzymes response differently against metal stress in muscles of three fish species depending on different feeding niche. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2020, vol. 202, 110954. DOI 10.1016/j.ecoenv.2020.110954.

25. Robertson, J.C., Bradley, T.M. Liver ultrastructure juvenile Atlantic salmon (Salmo salar). Morphol, 1992, no. 1, pp. 41–45.

26. Rocha, E., Monteiro, R.A.F., Pereira, C.A. Microanatomical organization of hepatic stroma of the brown trout, Salmo trutta fario (Teleostei, Salmonidae): A qualitative and quantitative approach. J. Morphol., 1995, vol. 223, no. 1, pp. 1–11.

27. Secombes, C.J. The nonspecific immune system: cellular defense. The fish immune system: organism, pathogen and environment. Eds. Iwama G., Nakanishi T. Acad. Press., London, 1996, pp. 63–105.

28. Van Muiswinkel, W., Vervoorn Van Der Wal, B. The immune system of fish. Fish Diseases Disorders, 2006, vol. 1, pp. 678–701.

29. Zapata, A.G., Chiba, A., Varas, A. Cells and tissues of the immune system of fish. London, 1996, pp. 1–62.

Рыбинское водохранилище — один из наиболее обширных искусственных водоемов. В Волжско-Камском каскаде ему принадлежит второе место по площади и третье по общему объему. Площадь водного зеркала 4580 км2, объем воды 24,5 км3 [11]. В Рыбинском водохранилище и его притоках обитает 38 видов рыб (13 семейств), которые отличаются систематическим положением и экологией [15]. Наибольшее промысловое значение имеет лещ [4] — типичный бентофаг, его основную пищу составляют олигохеты, хирономиды, мелкие ракообразные, моллюски и т.д. [2].

Состояние популяции рыб зависит от множества факторов, в том числе и от биотического и абиотического влияния на экосистемы водоемов [19; 20; 23; 24]. Межгодовые различия интенсивности воздействия климатических показателей оказывают значительное влияние на температурные и кислородные режимы в водоемах и, как следствие, на условия жизни гидробионтов. Такие колебания вызывают изменения в количестве и качестве кормовых объектов, интенсивности биохимических процессов в организме рыб.

Температура окружающей среды — один из важнейших экологических факторов водной среды. Оптимальные температурные условия среды оказывают положительное влияние на процессы нагула, роста, нереста, эмбрионального развития и т.д. [5; 6; 22]. На примере молоди судака показано значение температуры водоема в первые годы жизни [21].

На существование межгодовой изменчивости в сезонных ритмах различных физиологических, иммунологических и биохимических процессов у рыб указывали многие исследователи [9; 17; 18]. Ранее авторами были выявлены межгодовые колебания показателей гуморального иммунитета, количественного и качественного составов липидов в тканях печени, почек и селезенки у лещей Волжского плеса Рыбинского водохранилища. Они зависели от температуры воздуха и структурно-функциональных особенностей разных тканей [13; 14]. Однако в литературных источниках отсутствуют сведения об особенностях влияния температуры воздуха на интенсивность окислительных процессов в организме пресноводных рыб. Изучение параметров прооксидантно-оксидантного статуса, а также сопоставление их межгодовой изменчивости в условиях естественной периодичности экологических факторов внешней среды представляют особый интерес, поскольку позволяют раскрыть адаптивный потенциал вида. В настоящее время такие исследования актуальны в связи с наблюдаемыми и широко обсуждаемыми глобальными изменениями климата.

Для Цитирования:
Нина Иосифовна Силкина, Даниил Вениаминович Микряков, Взаимосвязь среднемесячной температуры февраля и уровня окислительных процессов в иммунокомпетентных органах леща Рыбинского водохранилища в разные годы. Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2024;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: