Токсичность яда обыкновенных гадюк из различных пунктов ареала

Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти

В статье приведены результаты токсикометрии (определения среднесмертельной дозы ЛД50) образцов яда обыкновенной гадюки (Vipera berus) из различных пунктов ареала (Самарская, Нижегородская, Ульяновская, Пензенская, Саратовская, Пермская и Харьковская области, Республики Татарстан, Мордовия и ×увашия).

Bʙeäение

Проблема вариабельности биологических характеристик змеиных ядов широко изучается во всем мире. Изменчивость свойств ядовитого секрета рассматривается исследователями на разных уровнях, в том числе на межвидовом, внутривидовом и межпопуляционном [9].

Токсичность и ферментативные активности являются основными характеристиками биологической активности ядовитого секрета. Токсичность яда является интегральной характеристикой и отражает общее воздействие токсина на живой организм, тогда как ферменты змеиных ядов имеют конкретные точки приложения и механизмы действия. Экспериментально определенная среднесмертельная доза (ЛД50), т.е. доза токсина, при воздействии которой выживает половина экспериментальных животных, позволяет сравнить токсикологический эффект разных токсинов. Величина ЛД50 яда обыкновенных гадюк, обитающих в разных местах своего ареала, в силу их генетической специфики, а также ряда географических особенностей местообитаний может оказаться вариабельной величиной. Эти обстоятельства необходимо учитывать при проведении контроля качества ядов, организации промышленного производства ядов гадюк и при получении лекарственных препаратов на их основе. Поэтому цель данной работы – исследовать внутривидовые различия в токсичности яда обыкновенных гадюк, обитающих в различных пунктах своего ареала.

Материалы и метоäы

Эксперименты по токсикометрии ядов обыкновенной гадюки планировали и проводили согласно рекомендациям ВОЗ [6] и по методике, описанной в работе М.Е. Безрукова с соавторами [2].

Экспериментальные животные. Все опыты по определению среднесмертельной дозы ЛД50 змеиных ядов проводили на белых лабораторных мышах – самцах массой 20±1 г. Мышей разводили в питомнике экспериментальных животных и содержали на обычном рационе вивария (зерно, овощи, крупы). В день проведения опыта животных не кормили. Экспериментальные группы мышей состояли из 8-12 животных.

Образцы яда обыкновенной гадюки. ßд обыкновенных гадюк из разных административных областей или республик собирали в 20012006 гг. и анализировали отдельно. Образцы представляли собой яд, собранный от нескольких (510) животных обоего пола. Если предоставлялась возможность, образцы яда гадюк собирали отдельно у самцов и самок.

Получение образцов яда. ßд получали ручным способом, массируя ядовитые железы, в чашки Петри диаметром 40 мм. ßд высушивали две недели в эксикаторе над хлористым кальци-eм при комнатной температуре и хранили в стеклянной таре при температуре +5-60С в холодильнике. При таком способе высушивания и хранения яд сохраняет свою биологическую активность как минимум три года [7]. Мы анализировали образцы яда в течение полугода после их получения.

Инъекция растворов ядов. Растворы ядов готовили непосредственно перед опытом, растворяя навеску яда в физиологическом растворе, инкубировали при 370С 20 мин и использовали в эксперименте в течение часа после приготовления. Стандартная концентрация раствора яда составляла 1 мг/мл. Инъекции яда животным проводили микрошприцом (20-100 мкл) подкожно в область верхней части лeвого бедра. Hа-блюдение за животными прекращали через 24 часа, фиксируя количество погибших и выжив- ших животных. Контрольной группе животных вводили только физиологический раствор.

Определение ЛД50. Среднесмертельную дозу ЛД 50 определяли методом модифицирован-ного пробит-анализа [2, 3].

Результаты и обсуждение

Административные области и республики, где был собран яд, представляют собой значитель-ное разнообразие географических и экологичес-ких условий местообитаний обыкновенной гадю-ки . В местах сбора образцов обитают обыкно-венные гадюки двух подвидов - Vipera berus berus и V. b. nikolskii разных цветовых форм и с различными наборами внешних морфологичес-ких признаков [1].

В работе мы определили среднесмертельную дозу яда обыкновенной гадюки из разных пунк-тов ареала. Данные представлены в табл. 1, ИЗ которой видно что различия в значениях ЛД 50 ук-ладываются в ошибку определения — величина ЛД 50 не выходит за границы пределов, определя-емых ошибкой опыта. Даже если сравнивать крайние значения ЛД 50 ( минимальное значение 2,91±0,52 мг/кг с максимальным 4,72±1,09 МГ/кг), то на 5%-ном уровне значимости различия ока-зываются недостоверными. Получается , что у всех образцов яда с исследованных территорий ЛД 50 не имеет достоверных отличий .

Напомним, что при использованном нами спо-

Таблица 1. ЛД 50 образцов яда обыкно-венных гадюк из различных точек ареала

Область сбора образцов М± m Нижегородская 3,17 ± 0,36 Самарская 3,96 ± 0,52 Ульяновская 3,85 ± 0,65 Республика Татарстан 3,61 ± 0,66 Республика Мордовия 2,97 ± 0,67 Республика Чувашия 4,72 ± 1,09 Пензенская 4,08 ± 0,73 Граница Пензенской и Саратовской областей 2,91 ± 0,52 Саратовская 3,61 ± 0,51 Пермская 3,20 ± 0,72 Харьковская 3,04 ± 0,60 собе получения образцов ядовитого секрета кор-ректно говорить при их сравнении лишь о разли-чиях географического характера.В«объединен-ном» образце собран яд от нескольких экземп-ляров гадюк, различающихся по генетической специфике, полу, , -ческому состоянию,т. . во всех образцах инди-видуальные различия в той или иной степени ус-реднены.

Аналогичные исследования ядовитого секре-та, проведенные на других объектах - ядовитых змеях Средней Азии [4, 5], говорят о существо-вании межпопуляционных отличий в токсичное-ти ядов . В то же время Я.Д. Давлятовым [5] от-мечалось, что у обыкновенной гадюки межпо-пуляционные различия в токсичности яда выра-жены значительно слабее , чем у гюрзы и кобры (к сожалению, в публикации не приводились кон-кретные цифры, подтверждающие это положе-ние). В пользу того, что фактор географической изменчивости свойств ядов имеет место, гово-рят и обнаруженные различия в токсичности и активности протеазы яда Vipera russelli из раз-личных регионов Индии [10].

Есть мнение, что географическая изменчи-вость свойств ядов наиболее сильно проявляет-ся в крупных популяциях, где идет свободный об-мен генетическим материалом, в то время как в малых и изолированных популяциях ядовитые змеи продуцируют более гомогенный по свой-ствам ядовитый секрет [15, 16].

В следующей серии экспериментов мы попы-тались обнаружить различия в токсичности, обус-ловленные полом животных. Для этого опреде-лили ЛД 50 яда , взятого отдельно у самцов и са -мок (из популяции обыкновенных гадюк, обита-ющих в черте г. ). Данные представле-ны в табл. 2.

Таблица 2. ЛД 50 яда самцов и самок обыкновенной гадюки из г.

Пол	ЛД50 (мг/кг) М± m
Самцы	3,96 ± 0,52
Самки	3,68 ± 0,50

Как видно из табл. 2, достоверных различий не обнаруживается,т. . самки и самцы обыкно-венной гадюки из одной популяции продуцируют ядовитый секрет с примерно одинаковым значе-нием ЛД 50. Видимо, в плане токсичности ядови-того секрета ни самцы, ни самки в популяции не обладают какими-то преимуществами по отно-шению к добыче потенциальных пищевых объек-тов . Аналогичные результаты были получены и другими исследователями, в работах которых было показано отсутствие половых различий в токсичности и составе ядов [8, 11, 14]. Как они считают, , влияю-щей на изменчивость свойств ядов [12].

Но не следует забывать, что проанализиро-ванные нами образцы являются «объединенны-МИ», т. . суммируют яд от нескольких особей одного пола, и в этом образце нивелированы индивидуальные отличия, присущие отдельным особям. В то же время индивидуальные отличия в токсичности ядовитого секрета существуют – ранее было показано, что ЛД50 образцов яда песчаной эфы Echis carinatus (особи из одного помета) имеют значимые отличия [14]. Считается, что индивидуальная изменчивость свойств ядовитого секрета находится под генетическим контролем и служит основой микроэволюционного процесса [9, 13].

Из полученных результатов следует, что достоверных внутривидовых отличий в токсичности ядовитого секрета обыкновенной гадюки на территории значительной части ареала – от Пермской до Харьковской областей – нам обнаружить не удалось. Вполне вероятно, что ограни- ченные возможности методов токсикометрии не позволили нам выявить различия внутри обозначенных популяций обыкновенной гадюки. Видимо, внутривидовые отличия свойств яда следует искать на уровне активностей ферментов и пептидного состава, используя «индивидуальные» образцы яда, полученные от отдельных особей.