Активность (А) ферментов углеводного обмена в жабрах окуней

Биохимическая
индикация
воздействия
ртути на рыб
Институт биологии
Карельского НЦ РАН,
Петрозаводск
Биохимические показатели
 активность гидролитических фермен-тов
лизосом – катепсина В, катепсина D,
ДНКазы, РНКазы, кислой фосфатазы,
-глюкозидазы
 активность кальцийактивируемых про-
теиназ цитозоля (кальпаинов I и II) и их
специфического эндогенного ингибитора
кальпастатина
 содержание белка
 показатели
липидного обмена (общие
липиды, фосфолипиды, триацилглицерины, холестерин, эфиры холестерина,
жирные кислоты)
 активность ферментов энергетического
обмена (ЛДГ, МДГ, ГФДГ, альдолазы, ЦО)
 другие (активность эластазы, коллаге-
назы, щелочной фосфатазы, нейтральных
и
щелочных
протеиназ,
содержание акрозина, SH-групп и др.)
Содержание тиоловых
(сульфгидрильных)
белковых групп (mol/г белка)
в тканях окуня (Perca fluviatilis)
из различных озер
Озеро
печень
мышцы
гонады
♂
♀
♂
♀
♂
♀
pH 5.1-6.3
96.6
94.2
89.9
113.5
135.5
99.1
Hg 2+ 0.1 мг/кг
±4.2
±3.8
±5.0
±6.0
±4.8
±5.7
120.0
219.3
121.5
±10.0
±9.5
±7.3
Чучъярви
Вуонтеленъярви
pH 4.5
162.0 166.4 91.0
Hg 2+ 0.85 мг/кг ±10.1 ±9.1
±3.0
мкг/г сухого веса
Влияние ртути на содержание
свободного оксипролина
в тканях окуней (Perca fluviatilis)
из различных озер
печень
мышцы
жабры
гонады
позвоночник
80
60
40
20
0
1
2
оз.Чучъярви
pH 5.1-6.3; [Hg] 0.1мг/кг
1 - ♀; 2 - ♂
1
2
оз. Вуонтеленъярви
pH 4.5; [Hg] 0.85мг/кг
Влияние ртути на активность
коллагеназы
в тканях окуней (Perca fluviatilis)
из различных озер
печень
мышцы
жабры
гонады
1,2
мкмоль/г
сырого веса
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
2
оз.Чучъярви
pH 5.1-6.3; [Hg] 0.1мг/кг
1 - ♀; 2 - ♂
1
2
оз. Вуонтеленъярви
pH 4.5; [Hg] 0.85мг/кг
% от контроля
Содержание белка в тканях окуней
(Рerca fluviatilis) из оз. Чучъярви
(контроль: рН 5.1-6.3; Hg2+ 0.1 мг/кг)
и оз. Вуонтеленъярви
(рН 4.5; Hg2+ 0.85 мг/кг)
20
печень
10
мышцы
0
-10
-20
-30
-40
-50
1
1 - ♀III;
2
2 - ♂III;
3
4
3 - ♂IV;
4 - ♂V
Активность катепсина B
в тканях окуней (Рerca fluviatilis)
из оз. Чучъярви (контроль:
рН 5.1-6.3; Hg2+ 0.1 мг/кг)
и оз. Вуонтеленъярви
(рН 4.5; Hg2+ 0.85 мг/кг)
0
% от контроля
-10
-20
-30
-40
печень
-50
мышцы
-60
-70
1
1 - ♀III;
2
2 - ♂III;
3
3 - ♂IV;
4
4 - ♂V
активность/мл фракции
Активность кальпаинов
в тканях окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви и
оз. Вуонтеленъярви (вылов 2000 г.)
гонады
жабры
мышцы
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
2
1
2
оз. Чучъярви
оз. Вуонтеленъярви
pH 5.1-6.3 [Hg] 0.1 мг/кг pH 4.5 [Hg] 0.85 мг/кг
1 - ♀; 2 - ♂
Состав низкомолекулярных
серосодержащих пептидов в мышцах
окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви
(контроль: рН 5.1-6.3; Hg2+ 0.1 мг/кг)
и оз. Вуонтеленъярви
(рН 4.5; Hg2+ 0.85 мг/кг)
0,9
A
0,8
0,8
0,7
0,7
0,6
0,6
0,5
0,5
Е 250
Е 250
0,9
0,4
Б
Чучъярви
Вуонтеленъярви
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0
0
8,8 6,5 4,8 3,7 2,7 2 1,5
8,8 6,5 4,8 3,7 2,7 2 1,5
молекуярная масса, кДа
мoлекулярная масса, кДа
А - ♀ (2 года);
Б - ♀ (4 года)
Cостав низкомолекулярных
серосодержащих пептидов
в мышцах окуней (Рerca fluviatilis)
из оз. Чучъярви
(контроль: рН 5,1-6,3; Hg2+ 0,1 мг/кг)
и оз. Вуонтеленъярви
(рН 4,5; Hg2+0,85 мг/кг)
0,7
А
0,6
0,6
0,5
0,5
0,4
0,4
Е 250
Е 250
0,7
0,3
0,2
0,1
0,1
0
0
2
молекулярная масса, кДа
1,5
Вуонтеленъярви
0,3
0,2
8,8 6,5 4,8 3,7 2,7
Б
Чучъярви
8,8 6,5 4,8 3,7 2,7 2 1,5
молекулярная масса,кДа
А - ♂(2 года); Б - ♂(4 года)
% от контроля
Активность кислой ДНКазы
в органах окуней (Рerca fluviatilis)
из оз. Чучъярви
(контроль: рН 5.1-6.3; Hg2+ 0.1 мг/кг)
и оз. Вуонтеленъярви
(рН 4.5; Hg2+ 0.85 мг/кг)
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
1 - ♀III;
печень
мышцы
жабры
гонады
1
2
2 - ♂III;
3 - ♂IV;
3
4 - ♂V
Активность (А) ферментов
углеводного обмена
в жабрах окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви (контроль) и оз.
Вуонтеленъярви (опыт)
(ммоль субстрата/мин/г, для ЦО в k/г103)
6
контроль
5
опыт
4
А3
2
1
0
А4
АВ
В4
А2
ВА
АВ
В2
ЦО Альд.
Активность (А) изоферментов ЛДГ
в мышцах окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви (контроль) и
оз. Вуонтеленъярви (опыт)
(ммоль субстрата/мин/г, для ЦО в k/г103)
60
контроль
50
опыт
40
А 30
20
10
0
А4
АВ
В4
Активность (А) ферментов
углеводного обмена
в мышцах окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви (контроль) и
оз. Вуонтеленъярви (опыт)
(ммоль субстрата/мин/г, для ЦО в k/г103)
7
6
контроль
5
опыт
4
А
3
2
1
0
А2
ВА
АВ
В2
ГФДГ
Альд.
Активность (А) ферментов
углеводного обмена
в печени окуней (Perca fluviatilis)
из оз. Чучъярви (контроль) и
оз. Вуонтеленъярви (опыт)
(ммоль субстрата/мин/г, для ЦО в k/г103)
7
контроль
6
опыт
5
4
А
3
2
1
0
А4
АВ
В4
D4
А2
ВА
АВ
В2
ЦО
Альд. ГФДГ
Липидный состав печени окуней
(Perca fluviatilis) из разных озер
(в % к сухой массе)
Вуонтеленъярви
Чучъярви
Вендюрское
содержание липидов, %
200
150
100
50
0
ТАГ
ФЛ
ФЭА
ФХ
ЛизоФХ
Уровень полиеновых и
докозагексаеновой кислот
в печени и мышцах окуней
(Perca fluviatilis) из разных озер
60
ПНЖК печени
ДКГ печени
ПНЖК мышц
ДГК мышц
содержание липидов
50
40
30
20
10
0
Вендюрское
Вуонтеленъярви
Hg, ацидность,
гумифицированность водоема
вызывают у окуня
возрастание
 восстановленные тиолы (-SH-гр)
 свободный оксипролин
 активность коллагеназы
 активность кислой ДНКазы
(все органы кроме гонад)





Металлотионины (7.2 кДа)
ЦО, альдолаза (жабры, печень)
D4 (ЛДГ) (печень)
ТАГ (печень)
ПНЖК (мышцы)
снижение
 общий белок
 активность катепсина В
 активность кальпаинов
 количество фракций HM пептидов
(мышцы, печень)
 альдолаза, ЛДГ (А4) - мышцы
 ФЛ, ЛФХ (печень)
 ПНЖК (печень)
 ДГК
В большей степени
токсическому воздействию
подвержены самцы
♂
♀