Диссертация (1151316), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Полученные результаты свидетельствуют, что вусловиях повышенных концентраций ПАГ содержание конечных продуктовперекисного окисления липидов в печени солнечного окуня было в среднемна 47% ниже по сравнению с содержанием ТБК-реактивных продуктов вголовноммозге.Подобнаязависимостьсоблюдаетсяидляособейэкспериментальной группы карася. Так в печени этих рыб при хроническомзагрязнении ПАГ интенсивность синтеза ТБК-реактивных продуктов была всреднем на 20% ниже, чем в головном мозге.
Достоверный (Р<0,05) ростколичества ТБК-активных продуктов в клетках печени экспериментальныхгрупп карася и солнечного окуня относительно контрольных групп составил всреднем 75% и 42% соответственно. В то время, как рост этих же показателейв клетках головного мозга экспериментальных групп этих же видовотносительно контрольных групп был в среднем на уровне 36% (Р<0,05) и51% (Р<0,05) соответственно.
Необходимо обратить внимание, что примоделированиихроническогозагрязненияполициклическимиароматическими гидрокарбонами интенсивность образования конечныхпродуктов ПОЛ в клетках печени взрослых половозрелых особей карася (всравнении с контролем) превышала аналогичные значения в клетках печенисолнечного окуня. Напротив, рост показателей оксидативного стресса вклетках головного мозга взрослых половозрелых особей экспериментальнойгруппы солнечного окуня был выше соответствующих значений в головноммозге особей экспериментальной группы карася.Прианализерезультатовопределенияактивностиферментовантиоксидантной защиты в головном мозге и печени рыб, обитающих вусловиях воздействия повышенных концентраций ПАГ, выявлено, чтоактивность супероксиддисмутазы в печени особей экспериментальных группсолнечного окуня и карася была выше, по сравнению с показателямиголовного мозга этих групп рыб.
Активность СОД в клетках печени карася в142среднем на 38%, а в клетках печени солнечного окуня – на 23% превышалаактивность этого фермента в головном мозге рыб (рис.2.36).Активность СОД (у.е./мг белка)6*5***4**3210К ПАГК ПАГсолн. окунькарасьмозгК ПАГК ПАГсолн. окунькарасьпеченьРис. 2.36 Активность супероксиддизмутазы в мозге и печени взрослых половозрелыхособей солнечного окуня и карася в экспериментальной модели хронического загрязненияполициклическими ароматическими гидрокарбонами (ПАГ) по сравнению с контрольнойгруппой рыб (К); * – P<0,05; ** – P<0,01 – достоверность разницы в сравнении сконтролемПо сравнению с контрольными группами рыб рост активностисупероксиддизмутазы в клетках печени взрослых половозрелых особейсолнечного окуня и карася в условиях загрязнения ПАГ составил в среднем51% (Р<0,05) и 44% (Р<0,01) соответственно.Следует обратить особое внимание на наличие видовых особенностеймодуляции активности ферментов антиоксидантной защиты в условияхдействия органических поллютантов.
При этом интенсивность реакцииклеток печени у различных видов рыб изменялась в более широкомдиапазоне, по сравнению с интенсивностью генерации оксидативного стрессавклеткахголовногосупероксиддизмутазымозга.вТакпеченидостоверныйвзрослыхростактивностиполовозрелыхособейэкспериментальных групп рыб при воздействии ПАГ и хлорбензола143превышал аналогичные показатели головного мозга в среднем на 17-23%(солнечный окунь) и на 33-38% (карась). Выявленная динамика ростаактивности ферментов антиоксидантной защиты головного мозга и печениживотных свидетельствует о значительных нарушениях центральныхметаболических путей под воздействием пороговых и предпороговыхконцентраций органических поллютантов.Установлено, что при загрязнении ионами алюминия активность СОД вклетках печени этих же биологических видов была выше, чем примоделировании условий хронического загрязнения ПАГ.
В условияхповышенных концентраций алюминия показатели антиоксидантной защиты вклетках печени экспериментальных групп рыб были выше в среднем на 90%– у солнечного окуня и на 53% – у карася. Эти значения также превышалирост активности супероксиддисмутазыпри загрязнении ионами свинца,когда увеличение активности СОД в клетках печени экспериментальныхгрупп солнечного окуня и карася по сравнению с контрольными группамисоставило 36% и 32% соответственно.Такая динамика показателей антиоксидантной защиты наблюдалась и вклетках головного мозга.
Активность СОД головного мозга, как солнечногоокуня, так и карася при моделировании хронического загрязненияповышалась в ряду: свинец < ПАГ < алюминий. Следует обратить особоевнимание на влияние видовых различий на показатели активностисупероксиддисмутазы. Так рост активности супероксиддисмутазы клетокголовного мозга экспериментальной группы солнечного окуня в условияххронического загрязнения поллютантов различной химической природыварьировал в более широких пределах, чем рост активности этого фермента вклетках головного мозга экспериментальной группы карася (в пределах19-118% и 48-73% соответственно).При сравнительном анализе интенсивности оксидативного стресса вусловиях воздействия ПАГ на нервную ткань особей карася различных144возрастных групп (6-7 месяцев, 2-3 года, старше 5 лет) выявленыхарактерные особенности (рис.
2.37).Содержание ТБК-активных продуктов(нМ/мг ткани)4**3,5**3*2,521,510,50KПАГ0,5 годаКПАГ2-3 годаКболее 5 летРис. 2.37 Возрастные особенности динамики конечных продуктов ПОЛ в головноммозге особей карася при загрязнении среды обитания полициклическими ароматическимигидрокарбонами (ПАГ) по сравнению с контрольными группами рыб (К); * – P<0,05; ** –P<0,01 – достоверность разницы в сравнении с контролем.НаиболеезначительноевозрастаниеконечныхпродуктовПОЛнаблюдалось у особей рыб старше 5 лет. Количество ТБК-активныхпродуктов в этой возрастной группе в среднем на 46% (Р<0,01) превышалоаналогичныеконтрольныезначения.Такиеизмененияметаболизма,вероятно, связаны с характерной для всех позвоночных особенностьювозрастных нарушений динамического равновесия между повреждениями ирепарацией мембран митохондрий.
Сходные нарушения метаболизмахарактерны и для особей солнечного окуня различных возрастных групп призагрязнении среды обитания ионами алюминия.ВнормеповышеннаясвидетельствующаяобгенерацияактивизацииконечныхпродуктовпрооксидантныхПОЛ,процессов,компенсируется системой антиоксидантной защиты. Достоверные измененияактивности СОД – одного из ключевых ферментов антиоксидантной защиты,145выявлены в мозге экспериментальных групп карася разного возраста.Следует обратить особое внимание на характерные изменения экспрессиисупероксиддисмутазы в постнатальном онтогенезе (рис. 2.38).Активность СОД, у.е./мг общего белка4,54****3,53*2,521,510,50KПАГ0,5 годаКПАГ2-3 годаК ПАГболее 5 летРис. 2.38. Возрастные особенности показателей активности супероксиддизмутазы вголовном мозге особей карася при загрязнении среды обитания полициклическимиароматическими гидрокарбонами (ПАГ) по сравнению с контрольными группами рыб (К);* – P<0,05; ** – P<0,01 – достоверность разницы в сравнении с контролем.Так на фоне значительного роста активности этого фермента у особейэкспериментальных групп карася в возрасте 6-7 месяцев (на 77% посравнению с контролем, P<0,01) и у молодых половозрелых рыб (на 67% посравнению с контролем, P<0,01), зафиксировано минимальное возрастаниеактивности СОД в экспериментальной группе рыб старше 5 лет (на 49% посравнению с контролем, P<0,05).
Такие отличия показателей активности СОДв мозге рыб могут быть связаны, как с возрастными изменениями экспрессииферментов антиоксидантной защиты, так и с особенностями генерациипромежуточных метаболитов, ингибирующих эти ферменты.Эффективно конъюгировать продукты перекисного окисления липидовпозволяет еще один фермент антиоксидантной защиты – каталаза.
Характеризменений активности каталазы в различных возрастных группах при146воздействии ПАГ аналогичен особенностям изменения активности СОД (рис.2.39).Активность каталазы (нМ/мг белка)120**100*80*6040200KПАГ0,5 годаКПАГ2-3 годаК ПАГболее 5 летРис. 2.39 Возрастные особенности показателей активности каталазы в головноммозге особей карася при загрязнении среды обитания полициклическими ароматическимигидрокарбонами (ПАГ) по сравнению с контрольными группами рыб (К); * – P<0,05; ** –P<0,01 – достоверность разницы в сравнении с контролем.Минимальный рост активности каталазы наблюдался в клеткахнаиболее взрослых особей карася, но даже в этой возрастной группедостоверный(P<0,05)ростактивностикаталазы,посравнениюсактивностью этого фермента в клетках головного мозга контрольной группы,составлял в среднем 39% Выявленная позитивная корреляция междузагрязнением среды обитания ПАГ и активностью ферментов СОД икаталазы указывает на значительную базисную емкость антиоксидантнойзащиты в онтогенезе рыб.Такимобразом,примоделированиихроническоговоздействияповышенных концентраций ПАГ с использованием в качестве тест-объектоврыб различных биологических видов выявлены достоверные измененияпоказателей оксидативного стресса в головном мозге и печени.
При этоминтенсивность реакции клеток печени варьировала в более широком147диапазоне, по сравнению с интенсивностью генерации оксидативного стрессав клетках головного мозга. Характерное возрастание продуктов ПОЛ, какосновного показателя развития оксидативного стресса, свидетельствует ободнотипной реакции нервной системы как на увеличение концентрацииионов металлов, так и на загрязнение среды обитания полициклическимиароматическими гидрокарбонами.2.3.1.8 Влияниепродуктовнефтепереработкинаразвитиеоксидативного стресса в тканях рыб в экспериментальных моделяхПродукты переработки нефти, широко использующиеся в хозяйственнойдеятельности человека на протяжении многих десятилетий, являютсяосновным источником загрязнения мирового океана. Среди несколькихтысяч различных нефтепродуктов наиболее распространенными являютсямоторное, дизельное топливо, смазочные материалы и мазут.
Мазутпредставляет собой жидкий продукт, образующийся после выделения изнефти (или продуктов ее вторичной переработки) бензиновых, керосиновыхи газойлевых фракций, состоящий из смеси углеводородов, нефтяных смол,асфальтенов, карбенов, карбоидов и других органических соединений,содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca и др.).