Реакция энергетического метаболизма и антиоксидантных ферментов на гипоксию и реоксигенацию у глубоководных амфипод Ommatogammarus carneolus melanophthalmus из озера Байкал

Реакция энергетического метаболизма и антиоксидантных ферментов на гипоксию и реоксигенацию у глубоководных амфипод Ommatogammarus carneolus melanophthalmus из озера Байкал

Автор: Широкова Ю.А., Хомич А.С., Мадярова Е.В., Ларина О.А., Мутин А.Д., Саранчина А.Е., Шатилина Ж.М.

Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb

Статья в выпуске: 1 т.16, 2020 года.

Бесплатный доступ

Целью настоящего исследования было оценить влияние острой гипоксии и реоксигенации на энергетический обмен и активность антиоксидантных ферментов как маркеров окислительного стресса у байкальских глубоководных амфипод Ommatogammarus carneolus melanophthalmus. Амфипод подвергали воздействию в условиях гипоксии при 4 мг О2 / л в течение 3 часов с последующим нормоксическим восстановлением при 9-11 мг О2 / л в течение 3 часов. Не было никаких существенных изменений в большинстве изученных параметров, кроме содержания глюкозы. Высокое содержание лактата и активность антиоксидантных ферментов в контрольной группе и отсутствие их реакции на гипоксию и реоксигенацию могут быть объяснены трудностями с адаптацией к атмосферному давлению у O. carneolus melanophthalmus или низким уровнем гипоксии у изучаемых видов.

Еще

Байкал, каталаза, глубоководные амфипод, глюкоза, глутатион-трансфераза, гликоген, гипоксия, лактат, омматогаммарус карнеолус меланофтальм, пероксидаза, реоксигенация

Короткий адрес: https://sciup.org/143171172

IDR: 143171172

Список литературы Реакция энергетического метаболизма и антиоксидантных ферментов на гипоксию и реоксигенацию у глубоководных амфипод Ommatogammarus carneolus melanophthalmus из озера Байкал

  • Базикалова А.Я. (1945) Амфиподы озера Байкал. Тр. Байкал. лимнолог. ст., 11, 1-440
  • Галазий Г.И. (2017) Байкал в вопросах и ответах. Москва: 6-е изд., и доп., ред. М. И. Кузьмин, 340 с
  • Земская Т.И., Ситникова Т.Я., Хлыстов О.М. (2014) Исследование глубинных зон Байкала. Вестник Российской академии наук, 84(6), 500-505
  • Кириченко К.А. (2007) Отношение байкальских и палеарктических амфипод к кислороду как фактору среды и механизмы адаптации при снижении его уровня: дис. … канд. биол. наук: 03.00.16; 03.00.04; Иркутск, 134 с
  • Нельсон Д., Кокс М. (2014) Основы биохимии Ленинджера: в 3 т., Москва: БИНОМ: Лаборатория знаний, 2, 633 с
  • Рубцовенко А.В. (2006) Патологическая физиология. Москва: МЕДпресс-информ, 608 с
  • Тахтеев В. В. (2000) Очерки о бокоплавах озера Байкал: Систематика, сравнительная экология, эволюция. Издательство Иркутского университета, 355 с
  • Тахтеев В.В., Дидоренко С.И. (2015) Фауна и экология бокоплавов озера Байкал: Учебное пособие. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 115 с
  • Тимофеев М.А., Кириченко К.А., Рохин А.В. (2003) К вопросу о существовании механизмов устойчивости к гипоксии у байкальских амфипод. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН, 7, 152-153
  • Тимофеев М.А., Кириченко К.А. (2004) Экспериментальная оценка роли абиотических факторов в ограничении распространения эндемиков за пределы озера Байкал на примере амфипод. Сибирский экологический журнал, 1, 41-50
  • Тимофеев М.А., Кириченко К.А., Рохин А.В., Бедулина Д.С., Чернышова К.П., Побежимова Т.П. (2006) Индукция анаэробных процессов у байкальских эндемиков Eulimnogammarus vittatus (Dyb.) и E. verrucosus (Dyb.) (Amphipoda, Crustacea). JSPB, 2(1), 56-61
  • Тимофеев М.А. (2010) Экологические и физиологические аспекты адаптации к абиотическим факторам среды эндемичных байкальских и палеарктических амфипод: дис. … док. биол. наук: 03.02.08; Томск, 384 с
  • Чернова Н.М., Былова А.М. (2004) Общая экология. Москва: Дрофа, 2, 416 с
  • Aebi H. (1984) Catalase in vitro. Methods in enzymology, 105, 121-126
  • Axenov-Gribanov D.V., Bedulina D.S., Shatilina Zh.M., Jakob L., Vereshchagina K.P., Lubyaga Yu.A., Gurkov A.N. (2016) Thermal preference ranges correlate with stable signals of universal stress markers in Lake Baikal endemic and Holarcric amphipods. Plos one, 11(10), 1-23
  • Becker J., Ortmann C., Wetzel M.A., Winkelmann C., Koop J.H.E. (2013) Mate guarding in relation to seasonal changes in the energy reserves of two freshwater amphipods (Gammarus fossarum and G. pulex). Freshwater biology, 58(2), 372-381
  • Bradford M.M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein-dye binding. Analytical biochemistry, 72(1-2), 248-254
  • Breitburg D. (2002) Effects of hypoxia, and the balance between hypoxia and enrichment, on coastal fishes and fisheries. Estuaries, 25(4), 767-781
  • Chabot D., Dutil J.-D. (1999) Reduced growth of Atlantic cod in non-lethal hypoxic conditions. Journal of Fish Biology, 55, 472-491
  • Chang E.S., Thiel M. (2015) The natural history of the crustacean: Physiology: V. 4. Oxford university press, 512 pp
  • Drotar A., Phelps P., Fall R. (1985) Evidence for glutathione peroxidase activities in cultured plant cells. Plant science, 42(1), 35-40
  • Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. (1974) Glutathione S-transferases the first enzymatic step in mercapturic acid formation. Journal of biological chemistry, 249(22), 7130-7139
  • Henry R.P., Handley H.L., Krarup A., Perry H.M. (1990) Respiratory and cardiovascular responses of two species of deep-sea crabs, Chaceon fenneri and C. quinquedens, in normoxia and hypoxia. Journal of crustacean biology, 10(3), 413-422
  • Jimenez-Gutierrez L.R., Uribe-Carvajal S., Sanchez-Paz A., Chimeo C., Muhlia-Almazan A. (2014) The cytochrome c oxidase and its mitochondrial fuction in the whiteleg shrimp Litopenaeus vannamei during hypoxia. Journal of bioenergetics and biomembranes, 46(3), 189-196
  • Li C., Jackson R.M. (2002) Reactive species mechanisms of cellular hypoxia-reoxygenation injury. American Journal of Physiology - Cell Physiology, 282(2), 227-241
  • Madyarova E.V., Shatilina Zh.M., Shirokova Y.A., Ржечицкий Я.А., Vasilyeva U.A., Lozovoy D.V., Axenov-Gribanov D.V., Timofeyev M.A. (2018) The estimation of impact of water-soluble fraction crude oil to deep-water Baikal amphipod Ommatogammarus carneolus melanophthalmus. Journal of stress physiology and biochemistry, 14(4), 54-59
  • Morris S., Van Aardt W.J., Ahern M.D. (2005) The effect of lead on the metabolic and energetic status of the Yabby, Cherax destructor, during environmental hypoxia. Aquatic toxicology, 75(1), 16-31
  • Parrilla-Taylor D.P., Zenteno-Savin T. (2011) Antioxidant anzyme activities in Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) in response to environmental hypoxia and reoxygenation, 318, 379-383
  • R Core Team (2018) R foundation for statistical computing. R: a language and environment for statistical computing [Electronic source]. URL https://www.R-project.org/, Vienna, Austria
  • Sanchez-Paz A., Garcia-Carreno F., Muhlia-Almazan A., Peregrino-Uriarte A.B., Hernandez-Lopez J., Yepiz-Plascencia G. (2006) Usage of energy reserves in crustaceans during starvation: Status and future directions. Insect biochemistry and molecular biology, 36(4), 241-249
  • Sokolova I.M., Frederich M., Bagwe R., Lannig G., Sukhotin A.A. (2012) Energy homeostasis as an integrative tool for assessing limits of environmental stress tolerance in aquatic invertebrates. Marine Environmental Research, 79, 1-15
  • Takhteev V.V., Berezina N.A., Sidorov D.A. (2015) Checklist of the Amphipoda (Crustacea) from continental waters of Russia, with data on alien species. Arthropoda Selecta, 24(3), 335-370
  • Taylor A.C., Spicer J.I. (1987) Metabolic responses of the prawns Palaemon elegans and P. serratus (Crustacea: Decapoda) to acute hypoxia and anoxia. Marine Biology, 95, 521-530
  • Timofeyev M.A. (2002) On the role of adaptive abilities in the distribution of endemic amphipods from Lake Baikal. Verh. Internat. Verein. Limnol., 28, 1613-1615
  • Timofeyev M.A., Protopopova M., Pavlichenko V., Steinberg E.W. (2009) Can acclimation of amphipods change their antioxidative response? Aquat. Ecol., 43, 1041-1045
  • Timofeyev M.A., Kirichenko K.A., Shatilina Z.M., Rokhin A.V., Pobezhimova T.P. (2010) Relations of Baikal and Palaearctic Amphipoda with oxygen as an environmental factor and the mechanisms of adaptation to a decrease in its level. Contemporary problems of ecology, 5(3), 717-724
  • Timoshkin O.A. (2001) Lake Baikal: diversity of fauna, problems of its immiscibility and origin, ecology and "exotic" communities. Index of animal species inhabiting Lake Baikal and its catchment area, 1, 74-113
  • Vaquer-Sunyer R., Duarte C.M. (2011) Temperature effects on oxygen thresholds for hypoxia in marine benthic organisms. Global Change Biology, 17, 1788-1797
  • Virani N.A., Rees B.B. (2000) Oxygen consumption, blood lactate and interindividual variation in the gulf killfish, Fundulus grandis, during hypoxia and recovery. Comp. Biochem. Physiol., 126, 397-405
  • Welker A.F., Moreira D.C., Campos E.G., Hermes-Lima M. (2013) Role of redox metabolism for adaptation of aquatic animals to drastic changes in oxygen availability. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A, 165, 384-404
  • Zwaan A.Z., Putzer V. (1985) Metabolic adaptations of intertidal invertebrates to environmental hypoxia (a comparison of environmental anoxia to exercise anoxia). Symposia of the Society for Experimental Biology, 39, 33-62
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp