Возрастная динамика свободных аминокислот в тканях медицинской пиявки (Hirudo verbana Carena, 1820) при искусственном воспроизводстве в аквакультуре
Автор: Ковальчук Л.А., Черная Л.В., Микшевич Н.В.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Аквакультура
Статья в выпуске: 2 т.56, 2021 года.
Бесплатный доступ
Медицинские пиявки (в том числе Hirudo verbana Carena, 1820) используемые в ветеринарии, медицине и фармакологии, в настоящее время выращиваются в искусственно созданных условиях на биофабриках. Технология гирудокультуры как cоставляющая биотехники аквакультуры основана на методе ускоренного роста и развития пиявок при интенсивном вскармливании, что позволяет получить качественную продукцию в достаточно короткие сроки (8-10 мес). При этом проблема оценки физиологического статуса выращенных особей в условиях искусственного воспроизводства остается не до конца решенной. Нами впервые представлены результаты, подтверждающие возможность использования данных о возрастной специфике аминокислотного состава тканей при оценке физиологического состояния и благополучия медицинской пиявки в природе и в аквакультуре. Цель работы - изучение содержания свободных аминокислот в тканях медицинских пиявок при искусственном воспроизводстве в аквакультуре в зависимости от возраста. Исследования проводили в 2012 году на особях аптечной пиявки без признаков заболевания, приобретенных на биофабрике «Международный центр медицинской пиявки» (Московская обл., п. Удельная). Пиявок содержали в лаборатории в стеклянных сосудах с дехлорированной водой при температуре 20-22 °C и один раз в месяц кормили свежей бычьей кровью, полученной от здоровых животных. Возраст экспериментальных особей H. verbana составлял 5 сут (новорожденные нитчатки, 0+ мес), 1, 3, 5, 7 и 9 мес, средняя масса тела - соответственно 0,029; 0,09; 0,25; 0,61; 1,33 и 1,81 г. Контролем служили новорожденные особи. Концентрацию свободных аминокислот (АК) в кожно-мышечной ткани определяли на анализаторе ААА-339М («Mikrotechna», Чехия). Всего было использовано 105 особей пиявок, подготовлено 30 биопроб, выполнено 660 элементоопределений. Рассчитывали суммарный фонд метаболических групп АК: заменимых (ЗАК) - аланин, аспарагиновая кислота, глицин, глутаминовая кислота + глутамин, пролин, серин, тирозин, цистеин; незаменимых (НАК) - аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин; с разветвленной углеродной цепью (АКРУЦ) - валин, изолейцин, лейцин; ароматических (АРАК) - тирозин, фенилаланин; серосодержащих (ССАК) - метионин, цистеин, цистеиновая кислота. Показано, что аминокислотный состав тканей H. verbana был представлен 23 АК и их дериватами. Вне зависимости от возраста пиявок доминирующими АК с антиоксидантными свойствами были глутамин и глутаминовая кислота, аланин, валин, лейцин, глицин, суммарное содержание которых составляло у нитчаток 65 %, у 9-месячных особей - 58 % от общего пула АК. В тканях у медицинских пиявок, как и у теплокровных животных, был выявлен полный состав незаменимых аминокислот: треонин, валин, лизин, лейцин, изолейцин, гистидин, аргинин, метионин, фенилаланин, триптофан. С возрастом уменьшались суммарные концентрации свободных аминокислот ( r = -0,98 при р = 0,000), что было обусловлено резким снижением содержания аргинина (в 24,0 раза), пролина (в 13,4 раза), изолейцина (в 12,2 раза), глицина (в 8,5 раза), лизина (в 6,8 раза), гистидина (в 6,6 раза), лейцина (в 5,2 раза), орнитина (в 4,0 раза), глутаминовой кислоты и глутамина (в 3,8 раза), аланина (в 2,9 раза). В возрасте 5, 7 и 9 мес у пиявок полностью расходовались вторичные метаболиты: таурин, цитруллин и триптофан (p function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Медицинские пиявки, гирудокультура, свободные аминокислоты, возраст, физиологический статус
Короткий адрес: https://sciup.org/142229480
IDR: 142229480 | DOI: 10.15389/agrobiology.2021.2.335rus
Список литературы Возрастная динамика свободных аминокислот в тканях медицинской пиявки (Hirudo verbana Carena, 1820) при искусственном воспроизводстве в аквакультуре
- Biological indicators of aquatic ecosystem stress /S.M. Adams (ed.). American Fisheries Society, Bethesda, Maryland, 2002.
- Hochachka P.W., Somero G.N. Biochemical adaptation: mechanism and process in physiological evolution. Oxford University Press, New York, 2002.
- Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids, 2009, 37(1): 1-17 (doi: 10.1007/s00726-009-0269-0).
- Storey K.B., Storey J.M. Biochemical adaptation to extreme environments. In: Integrative physiology in the proteomics andpost-genomics age /W. Walz (ed.). Humana Press, 2005: 169-200 (doi: 10.1385/1-59259-925-7:169).
- Kovalchuk L.A., Mishchenko V.A., Mikshevich N.V., Chernaya L.V., Chibiryak M.V., Yastre-bov A.P. Free amino acids profile in blood plasma of bats (Myotis dasycneme Boie, 1825) exposed to low positive and near-zero temperatures. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2018, 54(4): 281-291 (doi: 10.1134/S002209301804004X).
- Ventura M. Linking biochemical and elemental composition of freshwater and marine crustacean zooplankton. Marine Ecology Progress Series, 2006, 327: 233-246 (doi: 10.3354/meps327233).
- Guisande C., Riveiro I., Maneiro I. Comparisons among the amino acid composition of females, eggs and food to determine the relative importance of food quantity and food quality to copepod reproduction. Marine Ecology Progress Series, 2000, 202: 135-142 (doi: 10.3354/MEPS202135).
- Brucet S., Boix D., Lopez-Flores R., Badosa A., Quintana X.D. Ontogenetic changes of amino acid composition in planktonic crustacean species. Marine Biology, 2005, 148(1): 131-139 (doi: 10.1007/S00227-005-0068-4).
- Евдокимов В.В., Матросова И.В. Сезонные изменения аминокислотного состава в гонадах корбикулы японской. Тихоокеанский медицинский журнал, 2014, 1(55): 48-51.
- Головина И.В., Гостюхина О.Л., Андреенко Т.И. Особенности метаболизма в тканях моллюска-вселенца в Черное море Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906) (Bivalvia: Arcidae). Российский журнал биологических инвазий, 2016, 9(1): 53-66.
- Черная Л.В., Ковальчук Л.А. Свободные аминокислоты пиявок с различной трофической организацией. Вестник Оренбургского государственного университета, 2008, 10(92): 225-229.
- Chernaya L.V., Kovalchuk L.A., Nokhrina E.S. Role of the tissue free amino acids in adaptation of medicinal leeches Hirudo medicinalis L., 1758 to extreme climatic conditions. Doklady Biological Sciences, 2016, 466(1): 42-44 (doi: 10.1134/S0012496616010129).
- Boechat L.G., Adrian R. Evidence for biochemical limitation of population growth and reproduction of the rotifer Keratella quadrata fed with freshwater protest. Journal of Plankton Research, 2006, 28(11): 1027-1038 (doi: 10.1093/plankt/fbl036).
- Peres H., Oliva-Teles A. Effects of the dietary essential to non-essential amino acid ratio on growth, feed utilization and nitrogen metabolism of European sea bass (Dicentrarchus labrax). Aquaculture, 2007, 267(1-4): 119-128 (doi: 10.1016/j.aquaculture.2007.01.010).
- Portella M.C., Tacata R., Leitao N.J., Menossi O., Kwasek K., Dabrowski K. Free amino acids in Pacu, Piaractus mesopotamicus, eggs and larvae. Journal of the World Aquaculture Society, 2013, 44(3): 425-434 (doi: 10.1111/JWAS.12034).
- Song Z., Wang J., Qiao H., Li P., Zhang L., Xia B. Ontogenetic changes in digestive enzyme activities and the amino acid profile of starry flounder Platichthys stellatus. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2016, 34(5): 1013-1024 (doi: 10.1007/s00343-016-5031-3).
- Osako K., Kurokawa T., Kuwahara K., Nozaki Y. Seasonal variations in taurine and histidine levels of horse mackerel caught in the East China Sea. Fisheries Science, 2004, 70(6): 1180-1182 (doi: 10.1111/j. 1444-2906.2004.00922.x).
- Parvathi K., Karthegaa J. Influences of isolated probiotics on amino acid profile of fresh water fish Cyprinus carpio. International Journal of Recent Scientific Research, 2017, 8(11): 12417-12419 (doi: 10.24327/ijrsr.2017.0811.1070).
- Каранова М.В. Эффект холодового шока на ответы фосфомоноэфиров и свободных аминокислот ротана Perccottus glehni в органах, богатых фосфолипидами. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 2017, 103(1): 89-97.
- Баскова И.П., Харитонова О.В., Завалова Л.Л. Лизоцимная активность слюнных желез медицинской пиявки видов: H. verbana, H. medicinalis и H. orientalis. Биомедицинская химия, 2011, 57(5): 511-518 (doi: 10.18097/pbmc20115705511).
- Abdisa T. Therapeutic importance of leech and impact of leech in domestic animals. MOJ Drug. Des. Develop. Ther., 2018, 2(6): 235-242 (doi: 10.15406/mojddt.2018.02.00068).
- Кустов С.Ю., Горбунова Ю.К., Вардо Л.Э. Оптимизация процесса выращивания медицинской пиявки (Hirudo medicinalis L.) в искусственных условиях. Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2014, 48: 69-72.
- Ceylan M., KttjUkkara R., Akjimen U., Qetinkaya O. Reproduction efficiency of the medicinal leech Hirudo verbana Carena, 1820. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2015, 15(1): 417-424 (doi: 10.4194/1303-2712-v15_2_27).
- European convention on protection of the vertebrate animals used for experiment or in other scientific purposes (Strasbourg, on March, 18th, 1986). Режим доступа: https://www.coe.int/en/web/con-ventions/full-list/-/conventions/rms/090000168007a67b. Без даты.
- Yarn D. The ethics of animal experimentation. Oxford University Press, New York, 2005.
- Chessel D., Dufour A.B., Thioulouse J. The ade4 package-I: One-table methods. R News, 2004, 4: 5-10.
- Love R.M. The chemical biology of fishes. London, New York, 1980.