Биохимические показатели крови карпа (Cyprinus carpio L.) под воздействием алифатических аминов

Введение. Ксенобиотики, содержащиеся в сточных водах, токсичны для гидробионтов. Многие из этих веществ приводят к смерти рыб, кормовых организмов, тормозят процессы самоочищения водоемов (Грушко, 1979; Арбузова, 1992; Захаренко, 2007).

В районах размещение промышленных, сельскохозяйственных и транспортных предприятий регистрируется повышение концентраций аминов (Ткачев, 1987, Иванова, 2010). Амины, главным образом низшие, могут поступать в водоемы и естестенным путем - как продукты обменных процессов, протекающих в живых организмах и в результате гниения белковых веществ (Архипова, 1979).

Рядом исследователей определен механизм действия низших и высших алифатических аминов на системы органов теплокровных животных (Васильева, I960, Сидорин, 1984, Ткачев, 1987, Арбузова, 1992). В водной среде низшие алифатические амины в экспериментальных условиях вызывают торможение обменных процессов и изменение биохимических показателей крови (БПК) (Мазаев, 1981). Исследования на определение летальных концентраций аминов проводились также и для рыб (Bringmann, 1959; Грушко 1979; Трубко, 1981).

Исследование влияния алифатических аминов на животных дает возможность установить молекулярные механизмы их действия в тканях, что, в свою очередь, может стать теоретическим основанием для разработки новых эффективных способов предупреждения интоксикаций, обусловленных этими веществами.

Методика. Исследования проведены на базе научной лаборатории кафедры общей зоологии и ихтиологии Национального университета биоресурсов и природопользования Украины. Работа составляет часть инициативной темы, исполняемой сотрудниками кафедры общей зоологии и лаборатории.

Исследование по изучению особенностей обмена веществ у рыб при воздействии метил- и пропиламина проведены на двухлетках карпа (Cyprinus carpio L.) в аквариумах объемов 40 л. Эксперименты проводились на 4 группах рыб, по 4 особи в каждом аквариуме. В воду аквариумов перед посадкой рыб вносили разное количество метиламина в концентрациях: 0,006 мл/л - первая, 0,0075 мл/л - вторая, 0,01 мл/л -третья исследовательская группа, а также пропиламина: 0,06 мл/л -первая, 0,08 мл/л - вторая, 0,1 мл/л - третья исследовательская группа. Контролем служили рыбы, содержащиеся в отстоянной водопроводной воде. В исследования использовали отстоянную водопроводную воду; во время исследования рыб применяли аэрацию воды круглосуточно. pH воды во время эксперимента составлял 7,6.

Длительность эксперимента составила 72 ч. В процессе исследования рыбы находились на голодной диете. В крови рыб исследовали активность щелочной фосфатазы (ЩФ) (Mirer, 1976) и аминотрансфераз (АлАТ и АсАТ) (Кондрахин, 1973; Bergmeyer, 1974). Определяли также содержание гемоглобин в крови, концентрацию мочевины и уровень общего белка в сыворотке крови, используя биохимический анализатор Microlab200. Результаты исследований обрабатывались методом вариационной статистики с помощью программы MS Excel.

Результаты и обсуждение. Установлено, что с увеличением содержания метиламина в воде аквариумов, содержание гемоглобина в крови рыб возрастало на 3,6% (первая опытная группа), на 9,2% (вторая опытная группа) и 11,0% (третья исследовательская группа) соответственно по сравнению с контролем (табл. 1). Можно допустить, что снижение в воде уровня растворимого кислорода меняет окислительные процессы в различных компартаментах клетки и повышает в нем потребность организма. При таких условиях в крови и тканях рыб падает парциальное давление кислорода и увеличивается содержание углекислого газа, что обусловливает развитие гипоксического состояния (Косенко, 1983; Мельничук, 1989). Происходит насыщение плазмы крови углекислотой; ее связывание с гемоглобином и белками в тканях компенсаторно усиливает образование бикарбонатов. Известно, что при гипоксии в организме происходит мобилизация крови в кровяных депо; это согласуется с результатами исследований относительно содержания гемоглобина в крови рыб после добавления в водную среду метиламина.

Таблица 1

Биохимические показатели в крови карпа при разных концентрациях метиламина в воде аквариума, М±ш, п=4

Группа	Показатели
	Общий белок, г/л	Мочевина, ммоль/л	Гемоглобин (кров), г/л
Контроль	25,НЗ,8	1,02±0,14	94,3±10,8
1	24,6±2,3	1,ОНО,09	97,7±5,5
2	27,6±3,1	1,03±0,16	103,0±11,3
3	30,4±2,0	0,85±0,01	104,7±1,1

Примечание. *р<0,05, данные достоверны по сравнению с контролем.

Уровень мочевины в крови перовой и второй опытной групп не менялся относительно контроля, в третьей группе наблюдалось резкое его снижение.

Увеличение содержания общего белка в плазме крови карпа на 9,1% (вторая опытная группа), на 21,1% (третья опытная группа) по сравнению с контролем в условиях повышенной концентрации метиламина в воде аквариумов указывает на внутриклеточное перераспределение белков в тканях и, возможно, связано с усилением роли защитных белков у-глобулиновой фракции.

Таблица 2 Активность ферментов плазмы крови карпа при разных концентрациях метиламина в воде аквариумов, М±т, п=4

Группа	Показатели
	Щелочная фосфатаза мкмоль/мл/час.	АсАТ мкмоль/мг белка/час.	АлАТ мкмоль/мг белка/час.
Контроль	22,5±1,5	365,5±9,2	32±3,1
1	25,7±3,5	278±16,2	42±1,4
2	28,0±2,1	261±80,6	53±2,8
3	28,5±3,5	190±26,05	62±9,2

Примечание. *р<0,05, данные достоверны по сравнению с контролем.

В условиях гипоксии, которая наблюдается у рыб исследовательских групп, повышается проницаемость мембран клеток жаберного аппарата, за счет чего возрастает активность ряда внутриклеточных ферментов. Так активность АлАТ в плазме крови выросла на 31% (первая опытная группа), 65,5% (вторая опытная группа) и практически в 2 раза в третьей опытной группе (табл. 2). При этом зафиксировано снижение концентрации Ас АТ. Также наблюдалось повышение уровня ЩФ, что может указывать на нарушение в работе гепатопанкреаса.

Исследованиями установлено снижение уровня гемоглобина при увеличении концентрации пропиламина на 3,1% (первая опытная группа), 12,0% (вторая опытная группа) и 19,0% (третья опытная группа) (табл. 3).

Концентрация мочевины уменьшилась во второй и третей группе на 20,8% и 24,0% соответственно.

Таблица 3

Биохимические показатели в крови карпа при разных концентрациях пропиламина в воде аквариума, М±т, п=4

Группа	Показатели
	Общий белок, г/л	Мочевина, ммоль/л	Гемоглобин (кровь), г/л
Контроль	31,8±1,7	1,25±0,2	96,3±2,8
1	28,6±3,1	1,22±0,2	93,3±13,6
2	36,4±5,2	0,99±0,1	83,3±12,0
3	37,0±1,6	0,95±0,1	78±4,2

Примечание. *р<0,05, данные достоверны по сравнению с контролем.

При повышении концентрации пропиламина в воде аквариумов наблюдалось увеличение содержания общего белка в плазме крови карпа на 14,5% (вторая опытная группа), на 16,4% (третья опытная группа).

Таблица 4

Активность ферментов плазмы крови карпа при разных концентрациях пропиламина в воде аквариумов, М±т, п=4

Группа	Показатели
	Щелочная фосфатаза мкмоль/мл/час.	АсАТ мкмоль/мг белка/час.	АлАТ мкмоль/мг белка/час.
Контроль	20,3±3,5	216,3±12,0	28,7±2,1
1	16,5±1,2	303,75±6.2	89,75±4,5
2	23,75±0,7	236,00±13,4	43,7±2,8
3	25,6±2,5	172,25±8,3	31±3,6

Примечание. *р<0,05, данные достоверны по сравнению с контролем.

Исследованиями установлено повышение концентраций аминотрансфераз в первой опытной группе с последующим понижением во второй и третей при увеличении концентрации пропиламина в воде аквариумов. Так, концентрация АсАТ в первой опытной группе превышала показатель контрольной группы на 40,4%, -36- во второй - на 19,7%. Концентрации АлАТ превышали показатель контрольной группы в 2 и 1,5 раза соответственно (табл. 4). Выявленные изменения в активности АсАТ и АлАТ могут быть следствием метаболического стресса и окислительной модификации белков и липидов под влиянием пропиламина. Они отражают развитие патологических изменений в печени и мышцах рыб.

Активность щелочной фосфатазы в первой опытной группе была ниже контроля на 18,7%, а во второй и третей была выше контроля на 17,0% и 26,1% соответственно.

Заключение. Установленное изменение активности аминотрансфераз под воздействием метил- и пропиламина, а также увеличение уровня концентрации щелочной фосфатазы, являются, по нашему мнению, одним механизмов, который организм использует при усилении или угнетении процессов метаболизма, тем самым, адаптируясь к неблагоприятным условиям.