Журналы Конференции Монографии Учебники Нормативные документы Мероприятия ВКР
Отправить рукопись
Главная / Журналы / Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство / Том 2020 Номер 3 / ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИНГИЛЯ (LIZA AURATA, RISSO) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИНГИЛЯ (LIZA AURATA, RISSO) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ
Отправить рукопись Скачать PDF
Текст
Цитировать
Цитирований:

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИНГИЛЯ (LIZA AURATA, RISSO) В КАСПИЙСКОМ МОРЕ
УДК 59 Зоология
Козлова Наталья Викторовна 1
Дубовская Анисия Викторовна 2
Макарова Екатерина Григорьевна 3
Маркина Инна Александровна 4
Никитин Филипп Игоревич 5
Авторы:
1.  Волжско-Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (канд. биол. наук; зав. лабораторией молекулярной генетики и физиологии )

2.  Волжско-Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ведущий специалист лаборатории молекулярной генетики и физиологии; )

3.  Волжско-Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (канд. биол. наук; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики и физиологии )

4.  Волжско-Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (специалист лаборатории молекулярной генетики и физиологии )

5.  Волжско-Каспийский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (старший специалист лаборатории молекулярной генетики и физиологии )

Тип:
Статья
DOI:
https://doi.org/10.24143/2073-5529-2020-3-125-133
Страницы:
с 125 по 133
Статус:
Опубликован
Получено:
14.09.2020
Одобрено:
09.01.2023
Опубликовано:
15.09.2020
Классификаторы:
УДК 59 Зоология
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
сингиль, кровь, гемоглобин, общий сывороточный белок, холестерин, общие липиды, глюкоза, неорганический фосфор, триглицериды, водорастворимый белок, гонады.
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Проведено исследование физиолого-биохимических показателей сингиля (Liza aurata, Risso) в Каспийском море. Сбор материала проводили в западной части Северного и Среднего Каспия в сентябре-октябре 2019 г. Анализу подверглись самки и самцы. Результаты гистоморфологического исследования половых желез самок и самцов свидетельствовали о завершении нереста. Морфологическая картина гонад кефали обоих полов соответствовала шкале зрелости данного вида применительно к Каспийскому региону. В крови определяли содержание гемоглобина, общего сывороточного белка, общих липидов, триглицеридов, холестерина, глюкозы, неорганического фосфора. Отмечена достоверная корреляционная положительная зависимость (p < 0,05) массы и длины самок (r = 0,9340) и самцов (r = 0,9320). У самок зарегистрированы высокие корреляционные зависимости между уровнями общего сывороточного белка и холе-стерина (r = 0,9071), общего сывороточного белка и гемоглобина (r = 0,9706), глюкозы и гемоглобина (r = 0,8897) при уровне статистической значимости p < 0,05. Выявленные статистические зависимости физиолого-биохимических показателей крови рыб свидетельствовали об их важной роли в организме, заключающейся в оптимизации общих энергетических затрат после нереста. По результатам исследования самцов вы-явлена высокая (r = 0,9195) достоверная (p < 0,05) корреляционная зависимость между содержанием гемоглобина и холестерина в крови. Содержание общих липидов в мышцах, гонадах и печени самок и самцов сингиля было сопоставимо. Уровни водорастворимого белка в мышцах, печени и гонадах рыб обоих полов достоверно не различались. Полученные результаты исследований по комплексу физиолого-биохимических показателей сингиля позволят существенно увеличить объем достоверной информации о физиологическом статусе организма изученного вида кефалевых рыб в современных экологических условиях Каспийского моря.

Ключевые слова:
сингиль, кровь, гемоглобин, общий сывороточный белок, холестерин, общие липиды, глюкоза, неорганический фосфор, триглицериды, водорастворимый белок, гонады.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Введение В настоящее время в Каспийском море обитают два вида кефалей: сингиль и остронос ро-да Liza (L. aurata и L. saliens), которые были акклиматизированы в 30-е гг. прошлого столетия из Черного моря, что привело к формированию их промысловых стад. В настоящее время про-мыслом используется один вид кефалей – сингиль, встречающийся в уловах на акватории за-падной части Северного и Среднего Каспия от г. Махачкалы до южной оконечности о. Чистая Банка. Максимальные скопления располагаются в районах Махачкалы, Сулака, Аграханского полуострова и Кизлярского залива [1, 2]. Семейство Mugilidae относитcя к экологической группе пелагофильных рыб [3]. Нерест у них проходит вдали от берегов при температуре 17–29 °С с августа по октябрь. Развитие икры и личинок происходит в пелагиали, но в дальнейшем, по мере их роста, молодь переходит к берегам. Половая зрелость кефалей наступает в 3–4-летнем возрасте, самцы созревают на год раньше самок. Соотношение самцов и самок меняется с возрастом, в половозрелом стаде коли-чество самок всегда больше. Самки синхронно созревают и одновременно выметывают одну порцию икры. Кефали плохо переносят низкую температуру, а при температуре ниже 4 °С по-гибают. Соленость кефали переносят очень хорошо, поэтому их относят к эвригалинным видам. Молодь кефали иногда заходит в устья рек, где вода практически пресная, и может там нахо-диться долгое время, вместе с тем она легко переносит и повышенную соленость – до 25 ‰ [3]. Изучены миграции сингиля, распределение в западной части Каспийского моря, биологи-ческие показатели производителей и состояние их гонад перед нерестом [1, 2]. В литературе имеются данные о некоторых биохимических исследованиях органов и тканей сингиля в тече-ние репродуктивного цикла [4, 5]. До настоящего времени сведения о физиолого-биохимических показателях крови каспий-ских кефалей, совокупность которых позволяла бы существенно увеличить объем достоверной информации о состоянии рыб на различных этапах жизненного цикла, отсутствовали. Целью данной работы явилось исследование физиолого-биохимических показателей син-гиля (L. aurata) в Каспийском море. Материалы и методы исследований Сбор материала проводили в западной части Северного и Среднего Каспия в сентябре-октябре 2019 г. Кровь отбирали из хвостовой вены сингиля с помощью медицинского шприца. Отбор проб органов и тканей осуществляли в соответствии с общепринятыми методиками [6] и инструкциями [7]. Концентрацию гемоглобина в крови исследовали унифицированным циан-метгемоглобиновым фотометрическим методом с помощью набора «Медлакор» [8]. Биохими-ческие показатели (общий сывороточный белок, холестерин, глюкозу, триглицериды, неоргани-ческий фосфор в сыворотке крови рыб) исследовали на анализаторе BioChem Analette с исполь-зованием реактивов «High Tecnology». Концентрации общего белка в сыворотке крови опреде-ляли биуретовым методом [9], холестерина, триглицеридов, глюкозы – по реакции Триндера [10], неорганического фосфора – методом с применением молибдата аммония [11]. Для анализа общих сывороточных липидов использовали диагностический набор реактивов «DAC-SpectroMed» [12]. Содержание общих липидов в тканях определяли модифицированным методом по Цольнеру – Киршу [13, 14], концентрацию водорастворимого белка – методом Вар-бурга и Христьяна [15] на спектрофотометре Shimadzu – UV-3600. Гистологические препараты половых желез фиксировали в растворе Буэна с дальнейшей обработкой по общепринятым ме-тодикам [16, 17]. Срезы гонад окрашивали кислым фуксином с докраской по Маллори. Про-смотр препаратов проводился под микроскопом OLYMPUS BX 40. Для изготовления микрофо-тографий использовали цифровую камеру-окуляр для микроскопа DCM 500. Результаты исследований обработаны с применением общепринятых методов биологиче-ской статистики и программы Microsoft Exсel [18]. Уровень различий оценивали с помощью критерия достоверности Стьюдента. Результаты исследования и их обсуждение Масса исследованных самок сингиля варьировала от 430,0 до 600,0 г при среднем значе-нии 507,0 г, промысловая длина составляла 29,0–34,0 см при среднем показателе 31,0 см. Масса самцов в выборке составляла 200,0–780,0 г, длина 26,0–44,0 см (табл. 1). Таблица 1 Масса и длина исследованных особей сингиля в Каспийском море Показатель Самки Самцы Масса, г 507,0 ± 30,4 580,0 ± 78,4 Длина, см 31,0 ± 0,8 38,2 ± 2,6 У самцов отмечена достоверно большая длина по сравнению с самками (p < 0,05). Выяв-лена корреляционная положительная зависимость (p < 0,05) массы и длины самок (r = 0,9340) и самцов (r = 0,9320). По результатам гистологического анализа исследованные особи каспийских кефалей участвовали в нересте текущего сезона. У самок сингиля резорбция постовариальных фолликулов была уже завершена, и яичники перешли во VI–II–II стадию зрелости гонад (СЗГ) (рис. 1). Рис. 1. Яичник сингиля VI-II-II СЗГ. Окраска кислым фуксином с докраской по Маллори. Ув. 22 × 10 В половых железах были хорошо развиты соединительнотканные элементы, рядом с ко-торыми встречались скопления коричневого пигмента, образующегося на конечных этапах ре-зорбции ооцитов. Гистоморфологическая картина половых желез самцов свидетельствовала о завершении нереста и переходе семенников в VI–II–II СЗГ. Половые клетки были представлены главным образом сперматогониями. Лишь в единичных ампулах встречались остатки резорбирующихся спермиев. Стенки семенных канальцев были утолщены, а в ампулах имелись скопления корич-невого пигмента, нередко многочисленные (рис. 2). Рис. 2. Семенник сингиля VI-II-II СЗГ, в просветах канальцев – остатки зрелых спермиев и скопления пигмента. Окраска кислым фуксином с докраской по Маллори. Ув. 22 × 10 Таким образом, морфологическая картина гонад самок и самцов кефали соответ-ствовала шкале зрелости данного вида применительно к Каспийскому региону [2]. Кровь, являясь внутренней средой организма, быстро и точно реагирует на изменения окружающей среды, отражает физиологическое состояние организма. Результаты исследований физиолого-биохимических показателей крови рыб представлены в табл. 2. Таблица 2 Физиолого-биохимические показатели крови сингиля в Каспийском море Показатель Самки Самцы Гемоглобин, г/л 121,75 ± 20,40 126,76 ± 10,54 Сыворотка крови Общий белок, г/л 28,26 ± 4,32 29,27 ± 1,97 Общие липиды, г/л 18,45 ± 3,44 15,55 ± 2,71 Триглицериды, г/л 7,46 ± 0,69 6,02 ± 0,92 Холестерин, г/л 4,80 ± 1,04 3,63 ± 0,42 Глюкоза, ммоль/л 3,00 ± 0,91 3,42 ± 0,89 Неорганический фосфор, ммоль/л 2,65 ± 0,34 3,08 ± 0,61 Согласно литературным данным [19] у взрослых особей сингиля длиной 22–27 см, весом 140–250 г, в состоянии относительного физиологического покоя на II–III стадии зрелости гонад концентрация гемоглобина составляет 100 г/л. Содержание гемоглобина у кефалей, вы-ловленных в Каспийском море, составляло в среднем 121,75–126,76 г/л. Высокие уровни же-лезосодержащего белка свидетельствовали о том, что в посленерестовый период увеличиваются количество крови и ее кислородная емкость за счет повышения количества циркулирующих эритроцитов [20]. Каспийские кефали питаются в основном детритом и перифитоном, запасы которых в Каспии достаточно высоки и не подвержены существенным сезонным и многолетним колеба-ниям. Следовательно, биомасса популяции кефалей, учитывая отсутствие выраженной пищевой конкуренции, может быть достаточно сбалансирована с имеющейся кормовой базой [4]. Полно-ценность питания отражает уровень оснащенности организма белками. Количество общего бел-ка сыворотки крови сингиля составляло в среднем у самок 28,26 г/л, у самцов 29,27 г/л. В организме рыб липиды являются источником энергии и важным компонентом биомем-бран, участвуя в процессах адаптации к неблагоприятным воздействиям [21]. Концентрация общих сывороточных липидов у сингиля соответствовала 15,55–18,45 г/л. Холестерин и триглицериды – важнейшие для биологического организма липиды. Содер-жание холестерина, использующегося в качестве строительного компонента для всех клеток организма, составляло у кефалей 4,80 г/л для самок, 3,63 г/л – для самцов. Количество тригли-церидов, являющихся одними из основных источников энергии в ходе жизнедеятельности рыб, находилось у исследованных особей на уровне 6,02–7,46 г/л. Глюкоза – одна из основных характеристик физиологического состояния животных, она играет важнейшую роль в обеспечении организма энергией. Быстрота ее распада и окисления, а также возможность быстрого извлечения из депо обеспечивают экстренную мобилизацию энергетических ресурсов при стремительно нарастающих затратах энергии. Уровни глюкозы в крови сингиля из Каспийского моря в среднем составляли 3,00–3,42 ммоль/л. Концентрация неорганического фосфора в сыворотке крови сингиля, связанного с со-кращением мышц и процессами выведения кальция из организма, соответствовала диапазону 2,65–3,08 ммоль/л. Исследованные физиолого-биохимические показатели крови самок и самцов сингиля до-стоверно не отличались и были сходны с ранее полученными данными в аналогичный период репродуктивного цикла [5]. Анализ компонентов крови самок сингиля выявил высокие корреляционные зависимости между уровнями общего сывороточного белка и холестерина (r = 0,9071), общего сывороточного белка и гемоглобина (r = 0,9706), глюкозы и гемоглобина (r = 0,8897) при уровне статистической значимости p < 0,05. У самцов отмечена высокая достоверная (p < 0,05) корреляционная зависимость между содержанием гемоглобина и холестерина (r = 0,9195) в крови исследованных особей. Выявленные зависимости в крови рыб свидетельствовали о важной роли физиолого-биохимических показателей в организме, направленных на оптимизацию общих энергетических затрат в посленерестовый период. Информативность показателей липидного и белкового обменов тканей в качестве харак-теристики физиологического состояния организма рыбы показана исследованиями на различных видах рыб [22–24]. Необходимое количество общих липидов и белка в тканях обеспечивает нормальное физиологическое состояние организма. Результаты наших исследований показали, что достоверных отличий между содержанием общих липидов в мышцах, гонадах и печени самцов и самок выявлено не было (табл. 3). Таблица 3 Содержание общих липидов в органах и тканях сингиля в Каспийском море Ткань Общие липиды, % Самки Самцы Мышцы 3,18 ± 0,40 3,60 ± 0,24 Гонады 5,85 ± 0,64 6,46 ± 0,25 Печень 9,24 ± 0,67 10,01 ± 0,84 В литературе имеются сведения о содержании общих липидов у самок каспийского сингиля на IV СЗГ в мышцах – 4,4–4,7 %, в гонадах – 8,3–8,6 %, печени – 13,9–14,3 % [4, 25]. Полученные нами результаты концентрации общих липидов в органах кефалей (табл. 3) были ниже, что характеризовало состояние (VI–II–II СЗГ) исследованных особей, завершивших нерест. По результатам современных исследований у сингиля из Каспийского моря отмечено зна-чительно меньшее содержание липидов в мышцах, гонадах и печени по сравнению с черномор-ской популяцией (11,15; 10,55; 15,26 % соответственно), что сопоставимо с данными, получен-ными ранее [4, 25]. В Каспии кефали питаются практически круглый год, обеспечивая себе по-стоянный приток энергии. Черноморские кефали интенсивно накапливают резервные энергети-ческие вещества во время короткого периода нагула в Азовском море, прекращая потребление пищи зимой и во время миграций [4]. Концентрацию белка рассматривают как показатель нормального течения пластического обмена, а в некоторых случаях – как альтернативный источник энергии [26]. У сингиля уровни водорастворимого белка в мышцах, печени рыб обоих полов были сопоставимы (табл. 4). Таблица 4 Содержание водорастворимого белка в органах и тканях сингиля в Каспийском море Ткань Водорастворимый белок, мг/г Самки Самцы Мышцы 107,53 ± 2,60 114,65 ± 6,52 Гонады 133,02 ± 5,25 144,82 ± 3,92 Печень 160,71 ± 13,64 159,42 ± 11,73 При анализе водорастворимого белка в гонадах рыб отмечено недостоверное, на уровне тенденции, превышение его уровня у самцов относительно самок, т. к. для обеспечения оогенеза особям требуется большее количество энергии, чем для сперматогенеза. Заключение Проведены исследования производителей сингиля в западной части Северного и Среднего Каспия осенью 2019 г. по комплексу физиолого-биохимических показателей. Морфологическая картина гонад самок и самцов кефали характеризовала завершение нереста рыб. Выявленные достоверные корреляционные зависимости показателей крови рыб свидетельствовали о важной роли физиолого-биохимических субстратов в организме, направленных на оптимизацию общих энергетических затрат после нереста. Между самками и самцами не зафиксировано достоверных различий физиолого-биохимических показателей тканей.
Список литературы

1. Гаврилова Д. А., Абдусамадов А. С., Дубовская А. В, Таибов П. С. Современное состояние репродуктивной системы кефали сингиля (Liza aurata, Risso) в западной части Каспийского моря // Юг России: экология, развитие, экология животных. 2017. Т. 12. № 1. С. 44–53.

2. Адуева Д. Р., Таибов П. С. Структура нерестовой популяции и репродукционный потенциал кефалей в Среднем Каспии // Юг России: экология, развитие. 2012. № 2. С. 26–37.

3. Адуева Д. Р. Нерест в условиях северо-западной части среднего Каспия черноморских акклиматизантов семейства Mugilidae: два вида из рода Liza (L. auratus) и (L. saliens) // Юг России: экология, развитие. 2012. № 1. С. 64–69.

4. Адуева Д. Р. Репродуктивный цикл и динамика накопления жира у кефалей Каспийского моря // Юг России: экология, развитие. 2011. № 4. С. 99–103.

5. Козлова Н. В., Барегамян М. А., Никитин Ф. И., Маркина И. А. Некоторые физиолого-биохимические показатели крови каспийских кефалей // Биологическое разнообразие Кавказа и юга России: материалы XXI Междунар. науч. конф. (г. Магас, Республика Ингушетия, 15–18 ноября 2019 г.). Махачкала: ООО «КЕП», 2019. C. 497–499.

6. Методические указания по проведению гематологического обследования рыб. М.: Минсель-хозпрод России, Департамент ветеринарии № 13-4-2/1487 от 02 февраля, 1999. 6 с.

7. Инструкции по сбору и первичной обработке материалов водных биоресурсов Каспийского бассейна и среды их обитания / под ред. Г. А. Судакова. Астрахань: Изд-во КаспНИРХ, 2011. 193 с.

8. Drabkin D. L., Austin J. H. Spectrophotometric studies: I. Spectrophotometric constants for common hemoglobin derivatives in human, dog, and rabbit blood // Journal of Biological Chemistry. 1932. V. 98. P. 719–733.

9. Gornall A. G., Bardawill C. S., David M. M. Determination of Serum Proteins by Means of the Biuret Method // J. Biol. Chem. 1949. V. 177. P. 751–766.

10. Trinder P. Determination of glucose in blood using glucose oxidase with an alternative oxygen receptor // Annals of clinical biochemistry. 1969. V. 6. Р. 24–27.

11. Henry R. J., Cannon D. C., Winkelman J. W. Clinical Chemistry: Principles and Techniques. New York: Happer and Row Publishers, 1974. P. 1629.

12. Zollner N., Kirsch K. Colorimetric method for determination of total lipid in serum // Z. Ges. Exp. Med. 1962. N. 135. P. 545–550.

13. Методы ветеринарной клинической лабораторной диагностики: справ. / под ред. проф. И. П. Кондрахина. M.: КолосС, 2004. 520 с.

14. Седов С. И., Румянцев В. Д., Кривасова С. Б., Юсупов М. К. Некоторые особенности жирового и белкового обмена у каспийского тюленя в естественных условиях и при экспериментальном голодании // Энергетические аспекты роста и обмена водных животных. Киев: Наук. думка, 1972. С. 198–200.

15. Детлаф Т. А. и др. Методы биологии развития. Экспериментально-эмбриологические, молекулярно-биологические и цитологические / под ред. Т. А. Детлаф. М.: Наука, 1974. 619 с.

16. Ромейс Б. Микроскопическая техника. М.: Иностр. лит., 1954. 718 с.

17. Меркулов Г. А. Курс патологогистологической техники. Л.: Медицина, 1969. 423 с.

18. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высш. шк., 1990. 293 с.

19. Солдатов А. А., Парфенова И. А. Кислородный режим скелетных мышц кефали-сингиля (Liza aurata, Risso) в условиях экспериментальной гипотермии // Тр. ИБВВ РАН. 2015. № 72 (75). С. 91–98.

20. Заботкина Е. А., Лапирова Т. Б., Середняков В. Е., Нестерова Т. А. Экологическая пластичность гематологических показателей пресноводных костистых рыб // Тр. ИБВВ РАН. 2015. № 72 (75). С. 16–29.

21. Шатуновский М. И. Экологические закономерности обмена веществ морских рыб. М.: Наука, 1980. 238 с.

22. Никольский Г. В. Частная ихтиология. М.: Высш. шк., 1971. 472 с.

23. Шульман Г. Е. Физиолого-биохимические особенности годовых циклов рыб: моногр. М.: Пищ. пром-сть, 1972. 368 с.

24. Комова Н. И. Внутривидовые особенности морфофункциональных и биохимических показателей фитофильных рыб Рыбинского водохранилища: автореф. дис. … канд. биол. наук. Борок: Ин-т биологии внутр. вод им. И. Д. Папанина РАН, 2005. С. 25.

25. Хорошко А. И. Особенности биологии черноморских кефалей, акклиматизированных в Каспийском море: автореф. дис. … канд. биол. наук. Л., 1982. 17 с.

26. Шульман Г. Е., Аболмасова Г. И., Столбов А. Я. Использование белка в энергетическом обмене гидробионтов // Успехи современной биологии. 1993. Т. 113. Вып. 5. С. 576–586.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported

Поддержка Powered by Editorum,  Инструкции
Войти или Создать
* Забыли пароль?