Влияние производных ионола на основные показатели жизнедеятельности сеголеток русского осетра

Коляда Маргарита   Николаевна,   кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Осипова Виктория Павловна, кандидат химических наук, доцент, заведующая лабораторией химии и токсикологии          экосистем.          Е-mail

Пименов Юрий Тимофеевич, доктор химических наук, профессор, ректор жиров и других легко окисляющихся компонентов корма (каротин, ксантофилл и др.) при производстве рыбного комбикорма добавляются как природные (витамин Е), так и синтетические соединения, обладающие антиоксидантными свойствами. В качестве подобных соединений могут выступать пространственно-затрудненные фосфиты, которые имея в своем составе функциональные группы различной химической природы, обладают множественным механизмом ингибирования окислительного процесса, а, следовательно, большей эффективностью антиоксидантного действия.

Цель данного исследования - изучение влияния добавок пара-замещенных фосфорсодержащих производных ионола (I-V) на рыбоводно-биологические и биохимические показатели молоди осетровых рыб in vitro и in vivo в сравнении с аналогом витамина Е – тролоксом.

В качестве биохимических показателей гидробионтов исследовали скорость пероксид-ного окисления липидов (ПОЛ) печени, мембран эритроцитов крови, активность каталазы гемолизата эритроцитов крови.

Материал и методы исследования. Исследование выполнено в лаборатории ЮНЦ РАН «Химия и токсикология экосистем Каспия». Материалом для исследования in vivo послужили сеголетки русского осетра (Acipenser gueldenstadti Brandt), выращенные в Научно-производственном центре по осетроводству БИОС. Молодь массой 60-70 г сажали в аквариумы, оснащенные системами фильтрации и аэрации воды, объемом 250 л по 10-12 особей. Для кормления молоди использовали сухой гранулированный рыбный комбикорм Aller Sturgeon (размер гранул 2 мм) без добавок и с добавками исследуемых соединений в концентрации 150 мг/кг. Расчет нормы кормления производили, исходя из массы тела и температуры воды, по специально разработанным кормовым таблицам [3]. Кормление проводили 2 раза в сутки вручную, размер крупки соответствовал массе рыб. При проведении исследования руководствовались правилами работ с использованием экспериментальных животных [4]. Гидрохимические показатели воды за период проведения эксперимента находились в норме. Период выращивания молоди составил 30 суток. Результаты выращивания оценивали по скорости роста и выживаемости гидробионтов. Среднесуточную скорость роста вычисляли по формуле сложных процентов [5]. О скорости ПОЛ судили по накоплению конечных продуктов окисления, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-активных продуктов). В качестве кинетических параметров ПОЛ определяли: скорость спонтанного (ферментативного) пероксидного окисления липидов (СпПОЛ), скорость неферментативного аскорбатзависимого пероксидного окисления липидов (АсПОЛ) и исходный уровень ТБК-активных продуктов, используя стандартную методику [6]. Гемолизат эритроцитов крови готовили общепринятым методом [7]. Активность каталазы отмытых эритроцитов крови определяли по скорости разложения пероксида водорода [8].

III

Вначале были проведены опыты по влиянию добавок соединений (I-V) и тролокса на накопления ТБК-активных продуктов в гомогенате печени русского осетра in vitro в условиях длительно протекающего окисления (48 часов). Результаты опыта представлены на рис. 1. При добавлении соединений I-III и тролокса происходит уменьшение накопления продуктов ПОЛ в сравнении с контролем на всех этапах исследования. Соединение IV обладает незначительным промотирующим действием, при добавке соединения V содержание ТБК-активных продуктов закономерно увеличивается со временем и сопоставимо с контролем. При добавке тролокса наблюю-дается закономерное снижение уровня накопления ТБК-активных продуктов на всех этапах ПОЛ. Следует отметить большую антиоксидантную активность (АОА) по сравнению с тролоксом для фосфорсодержащих фенолов IIII и V, на начальном этапе ПОЛ (1 час). По мере протекания окислительного процесса АОА тролокса возрастает, в отличие от исследуемых производных ионола.

Рис. 1. Изменение скорости накопления ТБК-активных продуктов в гомогенате печени русского осетра in vitro в присутствии исследуемых соединений

Исходя из полученных результатов исследования in vitro, для дальнейшего определения влияния добавок производных фенола на рыбоводно-биологические и биохимические показатели молоди русского осетра были отобраны соединения I-III и тролокс. На протяжении опыта молодь активно поедала корм, изменений в поведении рыб не отмечалось, выживаемость осетровых составила 100%. При кормлении рыб с добавкой соединения II прирост по массе сопоставим с контролем, при добавке соединений I, III и тролокса наблюдается больший прирост в сравнении с контролем (таблица). Наибольший абсолютный прирост и среднесуточная скорость роста установлены при добавке в рыбный корм соединения I.

Таблица. Рыбоводно-биологические показатели выращивания молоди осетра при добавлении в корм антиоксидантов

Показатель	Контроль	I	II	III	Тролокс
абсолютный прирост, г	6,4±0,51	8,8±0,95	6,37±0,86	7,8±0,49	6,9±0,65
среднесуточная скорость роста, %	0,466	0,609	0,437	0,547	0,504

Исследование биохимических показателей молоди русского осетра, употребляющих рыбный корм с добавками соединений I, III и тролокса показало уменьшение определяемых кинетических параметров ПОЛ в гомогенатах печени (рис. 2а) и мембранах эритроцитов крови (рис. 2б).

а)

б)

Рис. 2. Влияние добавок исследуемых соединений на уровень накопления ТБК-активных продуктов in vivo : а) гомогенат печени; б) гемолизат эрироцитов крови

В случае добавки фосфорсодержащих фенолов в наибольшей степени снижается скорость СпПОЛ. При добавлении антиоксиданта I наблюдается уменьшение параметров ПОЛ в гомогенате печени и мембранах эритроцитов крови на 30% и 20% соответственно в сравнении с контролем.

Одним из компонентов ферментативного звена антиоксидантной защиты организма является фермент каталаза, который защищает биологические системы, в частности эритроциты крови от повреждения, разрушая перекись водорода. В исследовании установлено, что при введении в корма соединений I и тролокса наблюдалось повышение активности каталазы гемолизата эритроцитов крови на 7% и 5%, соответственно, в сравнении с контролем (рис. 3). Увеличение скорости разложения перекиси водорода каталазой отмытых эритроцитов может свидетельствовать об активации системы антиоксидантной защиты у молоди русского осетра, что способствовует повышению резистентности осетровых рыб в стрессовых ситуациях. Добавка соединений II и III вызывает снижение активности фермента.

Рис. 3. Влияние добавок исследуемых соединений на скорость разложения перекиси водорода каталазой отмытых эритроцитов крови русского осетра in vivo

Выводы: результаты проведенного исследования выявили, что добавки определенных пара-замещенных фосфорсодержащих ^4. производных ионола приводят к уменьшению показателей скорости ПОЛ ( in vitro и in vivo ) и увеличению активности каталазы крови ( in   ₅

vivo ) . Наибольшая эффективность установлена    ^.

для соединения I в рыбном корме по сравнению с тролоксом.