Состояние окислительно-антиоксидантной системы скелетных мышц сеголеток карпа при комбинированном действии ионов Pb2+, Cd2+ и Mn2+

Сулейманова Ума, соискатель

Абдуллаева Патимат, соискатель

Омарова Луиза, студентка

Мирзегасанова Набат, студентка

Экспериментальная часть . Работа выполнена на базе лаборатории физиологии человека и животных и ихтиологии Дагестанского государственного университета. В эксперименте использованы сеголетки карпа (Cyprinus carpio L.) массой 100-150 г., выращенные в прудах рыбоводного комбината республики Дагестан, которые перед переброской в пруды для зимовки, отлавливались и переносились в аквариумы объемом 300 литров.

Сеголетки карпа были распределены на 2 группы, которые содержались в разных аквариумах: 1) контроль – интактные рыбы без добавления токсиканта; 2) комбинированное действие ацетата свинца [Pb(CH 3 COO) 2 ] с концентрацией 0,5 мг/дм³ (ПДК для рыбохозяйственных водоемов 0,1 мг/дм³ [3]; хлорида кадмия (CdCl 2 ) с концентрацией в воде 1 мг/дм³ (ПДК для рыбохозяйственных водоемов – 0,005 мг/дм³, а по данным Колупаевой и Колупаева [5] – 0,01 мг/дм³; сульфата марганца (MnSO 4 ) с концентрацией в воде 0,1 мг/дм³ (ПДК для рыбохозяйственных водоемов – 0,01 мг/дм³ [3]. На 5-е и 15-е сутки экспозиции рыб в водной среде с токсикантами рыб подвергали биохимическому анализу. В белых и красных мышцах рыб определяли содержание малонового диальдегида (МДА), общую антиоксидантную (АОА) и каталазную (КА) активности [4]. Полученные результаты подвержены вариационно-статистической обработке.

Результаты и их обсуждение. Полученные нами результаты по комбинированному воздействию ионов Cd²⁺, Pb²⁺ и Mn²⁺ на перекисное окисление липидов и антиоксидантую активность скелетных мышц сеголеток карпа приведены в табл. 1, 2; рис. 1. Исследования показали, что в скелетных мышцах сеголеток

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 13, №1(5), 2011

карпа происходит активация процессов ПОЛ, о мышцах содержание МДА повышено на чем свидетельствует повышение содержания 114,9%, в красных мышцах – на 19,1%.

МДА. Так, на 5-й день эксперимента в белых

Таблица 1. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (в нмолях МДА/г влажной ткани) и антиоксидантной активности (в %) скелетных мышц сеголеток карпа в условиях комбинированного воздействия ионов Pb²⁺, Cd²⁺ и Mn²⁺ (M±m, n = 10)

Ткань	Контроль			Дни воздействия
	МДА	АОА	КА	5			15
				МДА	АОА	КА	МДА	АОА	КА
белые мышцы	24,2±1,5	34,4±1,5	0,43±0,06	52,0±1,9 Р<0,001	36,2±1,9 Р>0,4	0,64±0,06	54,5±1,2 Р<0,001	47,0±2,0 Р<0,001	0,17±0,05
красные мышцы	48,7±2,1	40,4±2,9	0,54±0,09	58,1±1,3 Р<0,01	47,0±1,6 Р>0,1	0,74±0,09	60,2±2,3 Р<0,01	75,0±2,7 Р<0,001	0,41±0,03

Фактором активации свободнорадикального окисления в начальный период действия ксенобиотиков может быть гипоксия. Активация процессов ПОЛ при гипоксии различной этиологии выявлена в ряде работ [6, 7]. Значительные изменения претерпевает ферментативное звено антиоксидантной защиты. Это выражается в повышении КА в белых и красных мышцах на 48,8 и 37,0% соответственно. Общая АОА в обоих типах мышц претерпевала незначительные изменения.

При экспозиции рыб в водной среде со смесью ионов тяжелых металлов (Cd2+, Pb2+ и Mn2+) в течение 15 суток интенсивность ПОЛ и АОА в скелетных мышцах подвергались значительному возрастанию. Наибольшее повышение интенсивности ПОЛ (в 2,3 раза) имело место в белых мышцах сеголеток карпа. В красных мышцах уровень МДА при этом выше контроля на 23,6%. При 15-суточной экспозиции рыб в среде со смесью токсикантов АОА больше всего возрастала в красных скелетных мышцах (на 85,6%), тогда как в белых мышцах это увеличение составило 33,4% относительно контроля. На 15-е сутки отмечается снижение активности каталазы в белых мышцах на 60,5%, в красных – на 24,0%. Таким образом, в условиях действия смеси тяжелых металлов возрастает активность ферментов АОА.

Отмеченные изменения в показателях окислительно-антиоксидантной защиты рыб могут быть следствием как непосредственного действия тяжелых металлов на функциональное состояние организма рыб, так и ответной реакцией на стресс. Взаимодействие эффектов смеси токсикантов и стресса может привести к более выраженному усилению свободно-радикальных процессов, чем при раздельном действии этих факторов, что и отмечается в наших исследованиях. Таким образом, показатели ПОЛ и системы антиоксидантной защиты скелетных мышц, позволяющие судить о балансе про- и антиоксидантов, могут быть использованы в качестве маркеров функциональных нарушений в организме при различных видах токсической нагрузки.

-100

АОА КА МДА АОА КА

МДА

белые мышцы

□ 5-й день

красные мышцы

□ 15-й день

Рис.1. Динамика содержания МДА, АОА и КА

Выводы:

• 1.    На 5-е сутки комбинированного воздействия ионов Pb²⁺, Cd²⁺ и Mn²⁺ в белых мышцах наблюдается значительное (в 2,2 раза) увеличение количества МДА, повышение (в 1,5 раза) КА, АОА меняется незначительно. В красных мышцах отмечается повышение содержания МДА, увеличение КА и АОА на 18,4; 17,5 и 37,0% соответственно.

• 2.    На 15-е сутки совместного воздействия ионов Pb²⁺, Cd²⁺ и Mn²⁺ в обоих типах мышц наблюдается дальнейшее возрастание уровня ПОЛ (в 2,3 раза в белых мышцах и в 1,2 раза – в красных), АОА в белых мышцах возрастает в 1,4 раза, в красных – в 1,9 раз, КА падает в 2,5 раза в белых мышцах и в 1,3 раза – в красных.