всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Влияние температурного фактора на жирнокислотный состав мышц сиговых рыб озера Байкал

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 12 за 2015 год, стр. 104-113.
Рубрика: Гидробиология

 

Глызин А.В. кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Байкальский музей Иркутского научного центра Сибирского отделения РАН
Суханова Л.В. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Сапожникова Ю. П. научный сотрудник, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Попов Д.В. кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории химии природных систем, ФГБУН Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Глызина О.Ю. кандидат биологических наук, руководитель ЦКП «Пресноводный аквариумный комплекс, старший научный сотрудник Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук
Раднаева Л.Д. доктор химических наук, заведующая лабораторией химии природных систем, ФГБУН Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук
Смирнов В.В. доктор биологических наук, главный научный сотрудник Байкальского музея, ФГБУН Иркутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук
Яхненко В.М. кандидат биологических наук, главный специалист по ихтиологии лаборатории ихтиологии, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Башарина Т.Н. ведущий инженер группы поддержки аквариумного комплекса, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук
Тетерина В.И. кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории ихтиологии, ФГБУН Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук

Аннотация:
Термоадаптация гидробионтов является сложным, до конца не изученным процессом. Целью представленной работы было изучение жирнокислотного состава сиговых рыб оз. Байкал для установления влияния на него температурного фактора и межвидовых филогенетических различий.
Температура - один из основных факторов, который в ходе длительной эволюции организмов формировал синтез их клетками жирных кислот (ЖК). Термоадаптационная перестройка состава липидов заключается в изменении соотношений полярных групп, состава ЖК и количества холестерина. Рыбы, как эктотермные организмы, являются удобными модельными объектами для изучения термоадаптационных механизмов.
В байкальских рыбах высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) может быть связано с их приспособленностью к жизни в холодной воде и межвидовыми филогенетическими различиями, определяющими физиологические свойства видов.
Поведен анализ липидных экстрактов образцов тканей белых мышц искусственно полученных неполовозрелых байкальских сига Coregonus baicalensis (Dyb.), омуля C. migratorius Georgi и их гибридов F1 (♀ омуль х ♂ озёрный сиг), содержащихся при разных температурах в байкальской и водопроводной воде. Были обнаружены и идентифицированы 56 компонентов разной химической природы (жирные кислоты, альдегиды, стерины). Выявлена зависимость жирнокислотного состава мышечных тканей сиговых рыб от температурного фактора. В пуле жирных кислот всех образцов тканей сиговых, обитающих в байкальской воде при температуре +4 С преобладают незаменимые ПНЖК, в том числе 20:5n3 и 22:6n3. При содержании рыб при температуре +10 С показатели Σ МНЖК выше в 1,5-2 раза. Наибольшее содержание мононенасыщенных кислот 18:1 выявлено у омуля и гибрида, содержащихся при температурах: +10 С и +18 С.
Сделан вывод, что изменение содержания ПНЖК в тканях байкальских сиговых рыб является адаптационным механизмом к смене температурного режима в местах обитания.
Получен первый опыт экспериментальной работы с эндемичными байкальскими промысловыми рыбами в условиях холодноводного пресноводного аквариумного комплекса. Липидные показатели гибридных особей не соответствуют закономерностям, выявленным у сига и омуля в различных условиях обитания. В дальнейшем планируются детальные исследования по искусственно полученных гибридных и негибридных форм байкальских сиговых рыб.

Ключевые слова: байкальские сиговые рыбы, жирнокислотный состав, искусственная гибридизация, термоадаптация., филогенетические различия

Ссылка для цитирования:
Глызин А.В., Суханова Л.В., Сапожникова Ю. П., Попов Д.В., Глызина О.Ю., Раднаева Л.Д. , Смирнов В.В. , Яхненко В.М. , Башарина Т.Н., Тетерина В.И. Влияние температурного фактора на жирнокислотный состав мышц сиговых рыб озера Байкал // Вода: химия и экология. — 2015. — № 12. — c. 104-113. — http://watchemec.ru/article/27751/

Литература:
1. Käkelä R. Seasonal acclimatization of brain lipidome in a eurythermal fish (Carassius carassius, L.) is mainly determined by temperature / R. Käkelä, M. Mattila, M. Hermansson, P. Haimi and others // Am. J. Physio.l Regul. Integr. Comp. Physiol. 2008. V. 294. R1716–R1728.
2. Веланский П.В. Изменения состава липидов рыб как адаптация к температурным условиям среды. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток, 2010. 16 с.
3. Назарова М.А. Жирные кислоты тканей радужной форели Parasalmo Mykiss (Walbaum, 1972) в зависимости от сезона, возраста и состава корма / М. А. Назарова, О. Б. Васильева, П. О. Рипатти, Н. Н. Немова // Доклады Академии наук. 2012. Т. 445. № 3. С. 363-365.
4. Титов В.Н. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина / В.Н. Титов, Д.М. Лисицын. М.–Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2006. 672 с.
5. Сущик Н.Н. Роль незаменимых жирных кислот в трофометаболических взаимодействиях в пресноводных экосистемах (обзор) // Журнал общей биологии. 2008. Т. 69. Вып. 4. С. 299-316.
6. Sinensky M. Isolation: of a mammalian, cell mutant resistant to 25-hydroxy cholesterol // Blochemi. Biophys. Res. Comm.. 1977. V. 78. P. 863-867.
7. Quinn P.J. The role of unsaturated lipids in membrane structures and stability / P.J. Quinn, F Joo, L. Vigh // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1989. V. 53. P. 71-103.
8. Temperature adaptation of biological membranes / Ed. A.R.Cossins. London: Portland Press. 1994. 227 p.
9. Лось Д.А. Структура, регуляция экспрессии и функционирование десатураз жирных кислот // Успехи биологической химии. 2001. Т. 41. С. 163—198.
10. Velansky P.V. Thermoadaptation and fatty acid composition of main phospholipidsof the smallscaled redfin Tribolodon brandti under natural and experimental conditions / P.V. Velansky, E. Kostetsky // Russ. J .Mar. Biol. 2009. V. 35. P. 416–421.
11. Гладышев М.И. Влияние температуры воды на содержание незаменимых полиненасыщенных жирных кислот в пресноводном зоопланктоне / Гладышев М.И., Семенченко В.П., Дубовская О.П. // IV Международная научная конференция «Озерные экосистемы: биологические процессы, антропогенная трансформация, качество воды» (Минск – Нарочь, Республика Беларусь, 12–17 сентября 2011 г.) – (Published on DVD).
12. Simons K. Functional rafts in cell membranes / K. Simons, E. Ikonen // Nature. 1997. V. 385. P. 569-572.
13. Kusumi A. Toward understanding the dynamics of membrane-raft-based molecular interactions / A. Kusumi, K. Suzuki // BBA Molecular Cell Research Biochimica et Biophysica Acta 2005. V. 1746. P. 234-251.
14. Ventrella А. Isolation and characterization of lipids strictly associated to PSII complexes: Focus on cardiolipin structural and functional role / A. Ventrella., L. Catucci, G. Mascolo, C. Corcelli, A. Agostianoet // BBA Biomembranes. 2007. V. 1768. P. 1620–1627.
15. Logue J.A. Lipid compositional correlates of temperature-adaptive interspecific differences in membrane physical structure / J.A. Logue, L.A. DeVries, E. Fodor, A.R. Cossins // J. Exp. Biol. 2000. V. 203. P. 2105-2115.
16. Moya-Falcon C. Phospholipid molecular species, beta-oxidation, desaturation and elongation of fatty acids in Atlantic salmon hepatocytes: Effects of temperature and 3-thia fatty acids / C. Moya-Falcon, E. Hvattum, T.N. Tran, M.S. Thomassen, J. Skorve, B. Ruyter // Comp. Biochem. Physiol. B. 2006. V. 145. P. 68-80.
17. Henderson R.J. The lipid composition and biochemistry of freshwater fish / R.J. Henderson, D.R. Tocher // Prog. Lipid. Res. 1987. V. 26. P. 281–347.
18. Morris R.J. The endemic faunae of Lake Baikal: their general biochemistry and detailed lipid composition // Proc. R. Soc. Lond. B. 1984. V. 222. P. 51–78.
19. Grahl-Nielsen O. Fatty acid profiles in different fish species in Lake Baikal / O. Grahl-Nielsen, E. Averina, N. Pronin, L. Radnaeva, R. Käkelä // Aquatic Biology. 2011. V. 13. P. 1–10.
20. Суханова Л.В. Перспективы восстановления численности байкальского озерно-речного сига и его использования / Л.В. Суханова, О.И. Журавлев, В.В. Смирнов, Н.С. Смирнова-Залуми, О.Ю. Глызина, С.В. Кирильчик // Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2011. № 10. С. 26-28.
21. Смирнов В.В. Микроэволюция байкальского омуля Coregonus autumnalis migratorius (Georgi) / В.В. Смирнов, Н.С. Смирнова-Залуми, Л.В. Суханова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 244 с.
22. Bernatchez L. On the origin of species insights from the ecological genomics of lake whitefish / L. Bernatchez, S. Renaut, A.R. Whiteley , N. Derome, J. Jeukens, L. Landry, G. Lu, A.W. Nolte, K. Østbye, S.M. Rogers, J. St-Cyr // Phil. Trans. R. Soc. B. 2010. V. 365. P. 1783-1800.
23. Глызина О.Ю Спектр жирных кислот различных морфологических групп байкальского омуля Coregonus autumnalis migratorius (Georgi, 1775) / О.Ю. Глызина, Е.В. Дзюба, Н.С. Смирнова-Залуми, Т.Н. Башарина, В.В. Смирнов, А.В. Глызин // Химия в интересах устойчивого развития. 2010. № 18. С. 139-144.
24. Глызина О.Ю. Холодноводный пресноводный аквариумный комплекс, как основа для научных исследований / О.Ю. Глызина, А.В. Глызин, Л.В. Суханова, М.Л. Тягун, Ю.П. Сапожникова, О.И. Белых, Е.В. Дзюба, А.Н. Зайцева, В.А. Куликов, Т.В. Беломестных // Вода: химия и экология. 2012. № 12. С. 78-86.
25. Черняев Ж.А. Воспроизводство байкальского омуля. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. 126 с.
26. Meier S. Validation of a one-step extraction/methylation method for determination of fatty acids and cholesterol in marine tissues / S. Meier, S.A. Mjøs, H. Joensen, O. Grahl-Nielsen // J. Chromatogr. A. 2006. V. 1104. P. 291–298.
27. Corraze G.F. Nutritional control of lipid deposition in rainbow trout: effect of rearing temperature / G. F. Corraze, L. Larroquet, F. Médale // INRA Prod. Anim. 1999. № 12. P. 249–256.
28. Gümüş E. Effect of dietary levels of lipid and carbohydrate on growth performance, chemical contents and digestibility in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792 / E. Gümüş, R. İkiz // Pakistan Vet. J. 2009. V. 29. P. 59–63.
29. Bartelt A. Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance / A. Bartelt, O.T. Bruns, R. Reimer, H. Hohenberg, H. Ittrich, K. Peldschus, M.G. Kaul, U.I. Tromsdorf, H. Weller,C. Waurisch, A. Eychmuller, P.L. Gordts, F. Rinninger, K. Bruegelmann, B. Freund, P. Nielsen, M. Merkel, J. Heeren // Nat. Med. 2011. V. 17. P. 200–205.