МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ ДЕЛЬФИНОВ-АФАЛИН, СОДЕРЖАЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ ОКЕАНАРИУМА
Каганова Н.В., Коношенко С.В., Ларина М.В.
Научно-исследовательский центр Вооруженных Сил Украины
«Государственный океанариум», г. Севастополь, Таврический национальный
университет им. В.И. Вернадского, г. Симферополь
Ключевую роль в достижении гомеостаза или постоянства
внутренней среды играют разнообразные адаптации, формирующиеся на самых
различных уровнях организации живого: от молекулярного до
общецианотического [2, 5]. Значительный интерес представляет изучение
биохимических адаптаций, являющихся крайним
средством, к которому организм прибегает, исчерпав все поведенческие и
физиологические способы избежания неблагоприятного воздействия среды
[3, 4].
Одним из объектов изучения адаптивных реакций является
представитель морских млекопитающих дельфин-афалина, сохранение и
изучение которого как вида – одна из первоочередных общебиологических
задач. Отловы дельфинов с целью их изучения и транспортировки к местам
постоянного содержания сопровождаются рядом неблагоприятных факторов,
исключить которые практически невозможно [1]. В связи с вышеизложенным,
становится понятным, почему выбранное направление послеотловной
адаптации (в том числе и биохимической) определяет дальнейшее успешное
существование дельфинов в условиях океанариумов. Ведущую роль в
приспособлении организма к отдельным факторам среды на молекулярном
уровне играет внутриэритроцитарный метаболизм.
Целью данной работы является изучение динамики изменения таких
биохимических показателей, как содержание в гемолизатах общего
гемоглобина, метгемоглобина, гликозилированного гемоглобина, глюкозы,
фосфоенолпирувата, аденозинтрифосфата, активности внутриэритроцитарной
каталазы. Наблюдение велось за двадцатью тремя особями
дельфинов-афалин, которые в зависимости от длительности пребывания в
условиях НИЦ «Государственный океанариум» (далее Океанариум) были
разделены на три группы:
I – особи, находящиеся в Океанариуме в течение 1 года (8 особей);
ІІ – особи, находящиеся в Океанариуме в течение 2 – 4 лет(7 особей);
ІІІ - особи, находящиеся в Океанариуме в течение 10 – 20 лет (8 особей);
В данных группах проводилось сравнение с учетом возраста животных.
Наблюдаются различия в содержании общего гемоглобина в крови дельфинов в зависимости от длительности содержания в Океанариуме.
Наиболее высокий уровень общего гемоглобина отмечается у дельфинов
второй группы, т.е. находящихся в Океанариуме в течение 2..4 лет, а
наиболее высокий уровень метгемоглобина обнаружен в эритроцитах
дельфинов І и ІІІ групп (содержание в неволе в течение 1 года и 10..20
лет соотвественно). Изменение содержания количества гемоглобина и
метгемоглобина носят реципрокный характер.
Содержание исследуемых показателей в эритроцитах животных также зависит и от возраста дельфинов.
Так, в І группе содержание гемоглобина и метгемоглобина было выше у
особей более старшего возраста, тогда как у представителей ІІ группы
проявилась обратная зависимость.
При изучении содержания глюкозы и гликозилированного гемоглобина в
эритроцитах дельфинов выявляются различия, связанные с длительностью
нахождения животных в Океанариуме.
Наиболее высокое содержание глюкозы показано для особей ІІ группы,
а наименьшее – у особей І группы. Наиболее высокий уровень содержания
гликозилированного гемоглобина наблюдается у дельфинов, находящихся в
Океанариуме в течение года (І группа). У животных двух других групп
содержание гликозилированного гемоглобина было ниже. Проявляется также
зависимость изменения данных показателей от возраста дельфинов
Так в эритроцитах дельфинов І и ІІ групп самое низкое содержание
глюкозы отмечается у особей более старшего возраста. Что касается
содержания гликозилированного гемоглобина, то в І и ІІІ группах с
увеличением возраста животных наблюдается повышение данного показателя,
тогда как у особей ІІ группы проявляется обратная зависимость.
Наибольший интерес представляет изучение показателей,
характеризующих гликолитические реакции и энергообмен в эритроцитарных
клетках. Содержание фосфоенолпирувата в эритроцитах снижается с
увеличением длительности нахождения дельфинов в Океанариуме. Несколько
иная направленность прослеживается в изменении содержания
аденозинтрифосфата, количество которого наиболее высоко в эритроцитах
дельфинов ІІ группы. Наименьшее содержание аденозинтрифосфата
наблюдается у особей ІІІ группы. Показаны возрастные различия в
содержании фосфоенолпирувата в эритроцитах особей ІІ группы
относительно двух других обследованных групп животных. В остальных
группах возрастных различий в содержании фосоенолпирувата не
выявляется.
Кроме отмеченых показателей изучалась активность
внутриэритроцитарной каталазы, которая имеет тенденцию к уменьшению с
увеличением времени пребывания дельфинов в условиях Океанариума, что
может свидетельствовать о некоторой предрасположенности к угнетению
восстановительных возможностей эритроцитарных клеток. Так, активность
внутриэритроцитарной каталазы у дельфинов в первый послеотловный год
составляет 0,29±0,03, у животных, проживших в условиях Океанариума 2..4
года – 0,21±0,04, а у афалин, входящих в состав ІІІ группы, этот
показатель составил 0,19±0,03. Вместе с тем, активность эритроцитарной
каталазы не имеет существенной зависимости от возраста животных, что в
целом указывает на большое метаболическое значение каталазной
активности для поддержания нормального функционирования эритроцитов.
Таким образом, изучение одного из звеньев биохимической перестройки
(внутриэритроцитарного метаболизма) при адаптации организма к
стрессовым ситуациям позволяет сделать вывод о том, что в течение
первого года нахождения дельфинов в условиях Океанариума в их организме
осуществляются значительные биохимические изменения, обусловленные
активизацией компенсаторно-приспособительных реакций.
Новый этап развития компенсаторно-приспособительных реакций
характеризующихся увеличением синтеза гемоглобина, что принципиально
важно для повышения эффективности снабжения тканей кислородом в связи с
ограничением подвижности животных, отмечается у особей, находящихся в
неволе от двух до четырёх лет. В этих условиях могут иметь
адаптационное значение содержание фосфоенолпирувата и повышение уровня
аденозинтрифосфата в эритроцитах.
Анализ изучения биохимических показателей эритроцитов дельфинов,
длительность пленения которых составляет от десяти до двадцати лет (ІІІ
группа), позволяет сделать предположение о некотором угнетении
компенсаторно-приспособительных реакций, реализующихся на биохимическом
уровне, о чем свидетельствует уменьшение концентрации гемоглобина и
увеличение уровня метгемоглобина, а также снижение интенсивности
гликолитических реакций и энергообмена.
Изменение большинства показателей в эритроцитах дельфинов зависит
от возраста животных. Возрастные различия большинства показателей имеют
разнонаправленный характер, за исключением содержания глюкозы и
аденозинтрифосфата в эритроцитах: у более молодых особей концентрация
этих внутриэритроцитарных компонентов выше, чем у дельфинов более
старшего возраста.
Результаты исследований дополняют имеющиеся представления о
биохимических механизмах адаптации к воздействию факторов внешней среды
и имеют не только научное, но и практическое значение, поскольку могут
быть использованы в практике для коррекции адаптационных процессов и
выбора средств предупреждения срыва адаптации при длительном пребывнии
дельфинов в условиях океанариумов.
1. Белькович К.М., Гуревич В.С. Вопросы отлова и длительного
содержания дельфинов в неволе // Исследование морских млекопитающих. –
Калинииград, 1971. – С. 286 – 295. – (Тр. АтлантНИРО, 1971. – Вып. 34).
2. Озернюк Н.Д. Механизмы адаптации. – М.: Наука, 1992, - С. 11.
3. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. – Новосибирск: Наука, 1983. – 126 с.
4. Хайдарлиу С.Х. Функциональная биохимия адаптации. – Кишинев . – 1984. – 270 с.
5. Хочачка П., Дж. Сомеро. Стратегия биохимической адаптации. – М.: Мир, 1977. – 270 с.
Источник: http://www.ecologylife.ru/ekologiya-chernogo-morya-2003/metabolicheskie-osobennosti-eritrotsitov-delfinov-afalin-soderzh |