Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів
Дослiджено вплив низьких концентрацiй (ЛК^48 25) iонiв важких металiв (Mn^2+, Fe^3+, Cr^3+, Co^2+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+) на вмiст деяких метаболiтiв бiлкового обмiну (альбумiнiв, глобулiнiв та показника бiлкового iндексу) в гемолiмфi, гепатопанкреасi та мантiї неiнвазованих Planorbarius purpur...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7751 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів / Г.Є. Киричук // Доп. НАН України. — 2009. — № 1. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7751 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Киричук, Г.Є. 2010-04-12T11:58:37Z 2010-04-12T11:58:37Z 2009 Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів / Г.Є. Киричук // Доп. НАН України. — 2009. — № 1. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7751 574.64:577.122+594.38 Дослiджено вплив низьких концентрацiй (ЛК^48 25) iонiв важких металiв (Mn^2+, Fe^3+, Cr^3+, Co^2+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+) на вмiст деяких метаболiтiв бiлкового обмiну (альбумiнiв, глобулiнiв та показника бiлкового iндексу) в гемолiмфi, гепатопанкреасi та мантiї неiнвазованих Planorbarius purpura. Встановлено, що вплив таких iонiв на бiлки у кожнiй з дослiджених тканин є багатовекторним i має загальний регуляторно-токсичний принцип дiї. Вiн вiдзначається зростанням вмiсту альбумiнiв та зменшенням кiлькостi бiлкiв глобулiнових фракцiй, показник бiлкового iндексу зростає. Для гемолiмфи та мантiї вiдзначено спорiдненiсть дiї Mn^2+, Fe^3+, Co^2+, а за токсичним ефектом — близькi до Cr^3+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+. У гепатопанкреасi близькими за регуляторним ефектом є Fe^3+, Mn^2+, Cr^3+, Co^2+ та Pb^2+, а за токсичним ефектом — Cu^2+, Cd^2+, Zn^2+. The influence of heavy metals (Mn^2+, Fe^3+, Cr^3+, Co^2+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+) in low concentrations (LC^48 25) on the content of some protein exchange metabolites (albumins, globulins) and the protein index in the hemolymph, hepatopancreas, and mantle of noninvaded Planorbarius purpura is investigated. It is established that the influence of these ions on proteins in all researched tissues is multivectorial and has the regulating and toxic effects. It is characterized by an increase of the albumin content, a decrease of globulin factions’ proteins, and an increase of the protein index. In hemolymph and mantle, the effects of Mn^2+, Fe^3+, Co^2+ are similar; and Cr^3+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+ are similar in the toxic effect. In hepatopancreas, Fe^3+, Mn^2+, Cr^3+, Co^2+ and Pb^2+ are similar in the regulating effect, whereas Cu^2+, Cd^2+, Zn^2+ are similar in the toxic effect. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біохімія Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів The protein content in the tissues of Planorbarius purpura (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) under the influence of metal ions Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів |
| spellingShingle |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів Киричук, Г.Є. Біохімія |
| title_short |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів |
| title_full |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів |
| title_fullStr |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів |
| title_full_unstemmed |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів |
| title_sort |
вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (mollusca : gastropoda : pulmonata : bulinidae) при дії іонів металів |
| author |
Киричук, Г.Є. |
| author_facet |
Киричук, Г.Є. |
| topic |
Біохімія |
| topic_facet |
Біохімія |
| publishDate |
2009 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The protein content in the tissues of Planorbarius purpura (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) under the influence of metal ions |
| description |
Дослiджено вплив низьких концентрацiй (ЛК^48 25) iонiв важких металiв (Mn^2+, Fe^3+, Cr^3+, Co^2+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+) на вмiст деяких метаболiтiв бiлкового обмiну (альбумiнiв, глобулiнiв та показника бiлкового iндексу) в гемолiмфi, гепатопанкреасi та мантiї неiнвазованих Planorbarius purpura. Встановлено, що вплив таких iонiв на бiлки у кожнiй з дослiджених тканин є багатовекторним i має загальний регуляторно-токсичний принцип дiї. Вiн вiдзначається зростанням вмiсту альбумiнiв та зменшенням кiлькостi бiлкiв глобулiнових фракцiй, показник бiлкового iндексу зростає. Для гемолiмфи та мантiї вiдзначено спорiдненiсть дiї Mn^2+, Fe^3+, Co^2+, а за токсичним ефектом — близькi до Cr^3+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+. У гепатопанкреасi близькими за регуляторним ефектом є Fe^3+, Mn^2+, Cr^3+, Co^2+ та Pb^2+, а за токсичним ефектом — Cu^2+, Cd^2+, Zn^2+.
The influence of heavy metals (Mn^2+, Fe^3+, Cr^3+, Co^2+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+) in low concentrations (LC^48 25) on the content of some protein exchange metabolites (albumins, globulins) and the protein index in the hemolymph, hepatopancreas, and mantle of noninvaded Planorbarius purpura is investigated. It is established that the influence of these ions on proteins in all researched tissues is multivectorial and has the regulating and toxic effects. It is characterized by an increase of the albumin content, a decrease of globulin factions’ proteins, and an increase of the protein index. In hemolymph and mantle, the effects of Mn^2+, Fe^3+, Co^2+ are similar; and Cr^3+, Cu^2+, Cd^2+, Pb^2+, Zn^2+ are similar in the toxic effect. In hepatopancreas, Fe^3+, Mn^2+, Cr^3+, Co^2+ and Pb^2+ are similar in the regulating effect, whereas Cu^2+, Cd^2+, Zn^2+ are similar in the toxic effect.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7751 |
| citation_txt |
Вміст білків у тканинах витýшки пурпурної (Mollusca : Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) при дії іонів металів / Г.Є. Киричук // Доп. НАН України. — 2009. — № 1. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kiričukgê vmístbílkívutkaninahvityškipurpurnoímolluscagastropodapulmonatabulinidaepridíííonívmetalív AT kiričukgê theproteincontentinthetissuesofplanorbariuspurpuramolluscagastropodapulmonatabulinidaeundertheinfluenceofmetalions |
| first_indexed |
2025-11-24T05:50:29Z |
| last_indexed |
2025-11-24T05:50:29Z |
| _version_ |
1850842868554399744 |
| fulltext |
УДК 574.64:577.122+594.38
© 2009
Г.Є. Киричук
Вмiст бiлкiв у тканинах виту́шки пурпурної
(Mollusca :Gastropoda :Pulmonata :Bulinidae) при дiї
iонiв металiв
(Представлено академiком НАН України В.Д. Романенком)
Дослiджено вплив низьких концентрацiй (ЛК48
25) iонiв важких металiв (Mn
2+, Fe
3+,
Cr
3+, Co
2+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+) на вмiст деяких метаболiтiв бiлкового обмiну
(альбумiнiв, глобулiнiв та показника бiлкового iндексу) в гемолiмфi, гепатопанкреасi
та мантiї неiнвазованих Planorbarius purpura. Встановлено, що вплив таких iонiв на
бiлки у кожнiй з дослiджених тканин є багатовекторним i має загальний регулятор-
но-токсичний принцип дiї. Вiн вiдзначається зростанням вмiсту альбумiнiв та змен-
шенням кiлькостi бiлкiв глобулiнових фракцiй, показник бiлкового iндексу зростає. Для
гемолiмфи та мантiї вiдзначено спорiдненiсть дiї Mn
2+, Fe
3+, Co
2+, а за токсичним
ефектом — близькi до Cr
3+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+. У гепатопанкреасi близькими за
регуляторним ефектом є Fe
3+, Mn
2+, Cr
3+, Co
2+ та Pb
2+, а за токсичним ефектом —
Cu
2+, Cd
2+, Zn
2+.
Одним iз критичних екотоксикологiчних чинникiв гiдроекосистем внутрiшнiх водойм є спо-
луки важких металiв (ВМ). Їх особливiсть полягає в здатностi до перерозподiлу в органiз-
мах як на тканинному, так i на клiтинному рiвнях незалежно вiд шляху надходження. Цим
пояснюється наявнiсть у клiтинах гiдробiонтiв значної кiлькостi переносникiв ВМ, насам-
перед бiлкiв [1, 2]. Крiм того, для цих iонiв характерним є вияв прямої токсичностi (дiя на
молекули-мiшенi), а також утворення вторинних токсикантiв, зокрема неспецифiчних iнтер-
медiатiв, якi за принципом каскадно-ланцювого механiзму призводять до порушення низки
обмiнних процесiв та метаболiзму в цiлому, а отже, викликають порушення гомеостазу [3].
При цьому зазначено й порушення метаболiзму бiлкiв.
Вивчення впливу ВМ на змiни бiлкового складу окремих тканин прiсноводних молюскiв
проводили вибiрково на певних видах при дiї окремих металiв [4], хоча дослiдити змiни
метаболiзму бiлкiв важливо, оскiльки вони, як однi з основних, беруть участь у формуваннi
адаптивних реакцiй [5]. Саме тому метою дослiдження автора даного повiдомлення був
порiвняльний аналiз вмiсту деяких метаболiтiв бiлкового обмiну (альбумiнiв, глобулiнiв та
показника бiлкового iндексу) у рiзних тканинах та органах неiнвазiйної витушки пурпурної
при дiї низьких летальних концентрацiй (ЛК48
25) рiзнотипних катiонiв: Mn
2+, Fe
3+, Cr
3+,
Co
2+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+.
Матерiал та методи дослiдження. Об’єкт дослiдження — 162 екз. Planorbarius pur-
pura (M ü l l e r, 1774), зiбраних у червнi — серпнi 2002–2004 рр. у басейнi р. Тетерiв бi-
ля м. Житомир. Тварин контрольної групи (по 10 екз.) утримували в акварiумах (5 л)
у дехлорованiй водопровiднiй водi (pH 7,3–7,7; температура 18–20 ◦С; вмiст кисню 7,0–
8,2 мг/дм3). Для уникнення взаємного токсичного впливу катiона й анiона використано такi
солi: MnCl2 · 4H2O, FeCl3 · 6H2O, CrCl3 · 6H2O, CoCl2 · 6H2O, CuCl2 · 2H2O, CdCl2 · 2,5H2O,
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №1 161
PbCl2, ZnCl2 марки “ч. д. а.”. Концентрацiю токсиканту розраховували на катiон. Для до-
слiду брали ЛК токсиканту, що викликали 25% загибель особин (експозицiя 48 год). У ходi
дослiджень, щоб уникнути впливу бiотичного фактора, використовували лише неiнвазiйнi
особини.
Для дослiдiв вiдбирали гемолiмфу, гепатопанкреас i мантiю. Гемолiмфу отримували
за методикою Таргетта в модифiкацiї Стадниченко [6] безпосередньо перед дослiдженням.
Зважували молюски та органи на електронних вагах WPS 1200/C.
Вмiст альбумiнiв визначали за методикою [7], глобулiнiв — за методикою Маклагена
i обчислювали в одиницях — SH. Бiлковий iндекс розраховували за спiввiдношенням аль-
бумiн/глобулiн. Всього виконано 2448 дослiдiв у трикратнiй повторюваностi. Iнтенсивнiсть
забарвлення кiнцевих продуктiв у всiх випадках визначали фотометрично на КФК-3; кiль-
кiсний вмiст iонiв ВМ — за допомогою атомно-адсорбцiйного спектрофотометра С-115М
з полум’яним аналiзатором (стандарт СЕВ 5346). Отриманi результати пiддавали статис-
тичнiй обробцi за загальноприйнятою методикою з використанням t-критерiю Стьюдента.
Для багатовимiрного аналiзу використано програму STATISTICA 6.0
Результати дослiдження та їх обговорення. Рiчка Тетерiв за гiдрохiмiчним скла-
дом катiонiв характеризується високим природним вмiстом мангану й феруму, що пере-
вищує у 1,5–4 рази гранично-допустиму концентрацiю (ГДК) (табл. 1). Це спричинило
формування у молюскiв довготривалої адаптацiї до пiдвищеного вмiсту вказаних iонiв,
що позначилося на вiдповiдних значеннях ЛС48
25, отриманих за результатами лабораторних
токсикологiчних експериментiв. Слiд зазначити високу адаптованiсть молюскiв (на основi
ЛС25
48) до Co
2+, Cr
3+, Zn
2+ та високу чутливiсть до Cu
2+ i до небiогенних катiонiв Pb
2+,
Cd
2+. Разом з тим у кожному випадку зрозумiло таке: iони стосовно тварин, гiдробiон-
тiв зокрема, мають значну бiологiчну активнiсть, оскiльки є мiкроелементами широкого
спектра дiї.
Манган активує багато ферментативних процесiв, включно окремi ферменти у циклах
ди- й трикарбонових кислот, забезпечує еритропоез та утворення гемоглобiну, впливає на
засвоєння iонiв купруму, на рiст, розмноження тварин та на iмуностiйкiсть органiзму [9].
Ферум мiститься у структурi гемоглобiну та каталiзує обмiннi процеси [9]. Кобальт є неза-
мiнним iоном, що входить до складу вiтамiну В12, реактивує лужну фосфатазу, бере участь
у обмiнi амiдiв, нуклеїнових кислот, прискорює перенесення амiноацил-т-РНК до рибосом,
впливає на дихання i енергетичний обмiн та активує синтез жирних кислот [9]. Хром (III) —
Таблиця 1. Основнi токсикологiчнi показники дослiджених катiонiв
Катiон
ГДК
ЛС48
25,
мг/дм3
Вмiст у р. Тетерiв,
мг/дм3санiтарно-гiгiєнiчнi,
мг/дм3, за [8]
рибогосподарськi,
мг/дм3, за [8]
Mn
2+
0,1 0,01 250 0,351 ± 0,144
Co
2+
0,1 0,01 250 —
Fe
3+
0,3 0,10 25 0,488 ± 0,095
Cr
3+
0,5 0,005 25 0,002 ± 0,0001
Cu
2+
1,0 0,001 0,01 0,071 ± 0,026
Cd
2+
0,001 0,0005 1,0 —
Pb
2+
0,03 0,01 0,5 0,018 ± 0,002
Zn
2+
1,0 0,01 25 0,143 ± 0,069
Пр и м i т ка . Риска — показники вiдсутнi.
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №1
есенцiальний мiкроелемент, який регулює перебiг вуглеводного обмiну завдяки фактору то-
лерантностi до глюкози [10]. Купрум мiститься у ферментах (цитохромоксидазi, дiамiно-
оксидазi, уратоксидазi, сульфiдтрансферазi тощо) та купрумвмiсних бiлках, дiє на проце-
си тканинного дихання, кровотворення, сперматогенезу, синтезу фосфолiпiдiв, фенольного
обмiну, слугує каталiзатором окисно-вiдновних реакцiй, впливає на структуру та функцiї
нуклеїнових кислот [10]. Цинк входить до складу карбоангiдраз, дегiдрогеназ, фосфатаз,
протеїназ, пептидаз i ферментiв нуклеїнового обмiну, вiдiграє iстотну роль у механiзмах
спадковостi через участь у стабiлiзацiї рибосом i бiополiмерiв. Вiд кiлькостi цинку в орга-
нiзмi залежать особливостi перебiгу в м’язовiй тканинi глiколiтичних та окиснювальних про-
цесiв [9]. Для металiв, якi не виконують в органiзмi фiзiологiчнi функцiї (кадмiй, плюмбум),
вiдзначається невисокий рiвень регуляцiї їх надходження [10]. Вiдомо [11], що кадмiй — ан-
тагонiст iона цинку, що призводить до замiщення останнього в бiологiчних структурах та
до порушення ензиматичних процесiв. Отже, слiд очiкувати значного впливу дослiджених
катiонiв на вмiст метаболiтiв бiлкового обмiну.
Встановлено, що при дiї iонiв мангану й феруму вмiст альбумiнiв у гемолiмфi на 22,7–
37,9% нижчий, нiж у тварин контрольної групи, а при дiї iонiв кобальту й кадмiю — знахо-
диться в межах показникiв контрольної групи тварин (рис. 1). Iони хрому (III), купруму,
плюмбуму й цинку збiльшують концентрацiю альбумiнiв на 21,1–116,1%. Для глобулiнiв
гемолiмфи при дiї практично всiх iонiв характерне зменшення показникiв на 71,4–85,2%.
Виключення становлять iони кобальту, феруму i мангану, вплив яких спричинюють лише
тенденцiї до зменшення показникiв. Iони за значенням бiлкового iндексу можна подiлити
на двi групи: перша — Mn
2+, Co
2+, Fe
3+ не викликала статистично достовiрних змiн по-
казника у дослiдних тварин, однак iони мангану й феруму дещо знижують (на 21,1–31,9%)
його значення, а iони кобальту збiльшують на 10,2%; друга — Cr
3+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+
призвела до збiльшення цього показника в 4,8–11,5 раза.
Зазначенi ефекти iонiв металiв для гемолiмфи контрольних тварин можна навести та-
кими рядами:
альбумiни: Mn
2+
< Fe
3+
< контроль < Co
2+
< Cd
2+
< Cr
3+
< Cu
2+
< Pb
2+
< Zn
2+;
глобулiни: Cr
3+ < Pb
2+ < Cd
2+ < Cu
2+ < Zn
2+ < Co
2+ < Mn
2+ < Fe
3+ < контроль;
бiлковий iндекс: Mn
2+ <Fe
3+ <контроль<Co
2+ <Cd
2+ <Cu
2+ <Cr
3+ <Pb
2+ <Zn
2+.
У гепатопанкреасi дослiдних молюскiв (порiвняно з контрольною групою) вмiст альбу-
мiнiв зростає при дiї всiх iонiв у 1,2–10,3 раза. Iони Cu
2+, Cd
2+, Zn
2+ зменшують вмiст
глобулiнiв на 47,8–71,0%; при дiї iонiв Cr
3+, Pb
2+, Co
2+ спостерiгається зростання даного
показника на 29,1–52,4%. Iони Fe
3+ й Mn
2+ не викликають статистично достовiрних змiн
вмiсту глобулiнiв. Показники бiлкового iндексу для iонiв мангану й феруму знаходяться
в межах норми (0,647 та 0,493). Решта iонiв призводить до його збiльшення в 2,0–31,4 раза.
Для гепатопанкреасу дiю iонiв ВМ можна навести такими рядами:
альбумiни: контроль < Fe
3+
< Mn
2+
< Co
2+
< Pb
2+
< Cr
3+
< Zn
2+
< Cd
2+
< Cu
2+;
глобулiни: Cd
2+
< Zn
2+
< Cu
2+
< контроль < Mn
2+
< Fe
3+
< Co
2+
< Pb
2+
< Cr
3+;
бiлковий iндекс: Fe
3+ <контроль<Mn
2+ <Co
2+ <Pb
2+ <Cr
3+ <Cu
2+ <Cd
2+ <Zn
2+.
У мантiї вмiст альбумiнiв при дiї всiх дослiджених iонiв зростає в 1,3–4,2 раза. Для
глобулiнiв характерне зменшення показникiв при дiї iонiв Cr
3+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+
на 69,9–86,1%, а для iонiв Mn
2+, Co
2+, Fe
3+ — збiльшення показникiв на 44,2–124,1%. За
бiлковим iндексом дослiдженi iони чiтко можна подiлити на двi групи: Mn
2+, Co
2+, Fe
3+
не викликають статистично достовiрних змiн показника, проте спостерiгається тенденцiя
до його зниження на 19,6–26,6%; Cr
3+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+ збiльшують значення бiлко-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №1 163
Рис. 1. Вмiст окремих метаболiтiв у тканинах та органах P. purpura при дiї рiзних iонiв важких металiв
(LC25) (1 — гемолiмфа; 2 — гепатопанкреас; 3 — мантiя; а — альбумiни; б — глобулiни; в — бiлковий iндекс
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №1
Рис. 2. Дендрограма подiбностi впливу катiонiв на показники бiлкового обмiну в органiзмi P. purpura: а —
гемолiмфа; б — гепатопанкреас; в — мантiя
вого iндексу в 7,4–11,8 раза. Зазначенi ефекти iонiв металiв у мантiї можна навести такими
рядами:
альбумiни: контроль < Co
2+ < Cd
2+ < Mn
2+ < Fe
3+ < Zn
2+ < Pb
2+ < Cr
3+ < Cu
2+;
глобулiни: Cd
2+ < Pb
2+ < Cr
3+ < Zn
2+ < Cu
2+ < контроль < Co
2+ < Mn
2+ < Fe
3+;
бiлковий iндекс: Fe
3+ <Co
2+ <Mn
2+ <контроль<Cd
2+ <Pb
2+ <Cr
3+ <Zn
2+ <Cu
2+.
Отриманi результати можна пояснити особливостями обмiнних процесiв у молюскiв.
Основна функцiя мантiї — це синтез черепашки. Цей процес вiдбувається лише при до-
статнiй кiлькостi амiаку, який, видiляючись мантiєю, зв’язується з гiдрокарбонат-iонами
з подальшим вивiльненням карбонат-iонiв, що, в свою чергу, є матерiалом для синтезу
черепашки [12]. Бiлки, як джерело амiаку, вивiльняють останнiй за рахунок дезамiну-
вання.
Характерне для гепатопанкреасу збiльшення вмiсту альбумiнiв можна пояснити ви-
ключно довготривалими стрес-адаптацiйними змiнами в органiзмi витушок.
Комплексний аналiз отриманих даних дає змогу на основi ефектiв катiонiв видiлити
двi їх групи (рис. 2). Для регуляторних ефектiв у гемолiмфi та мантiї вiдзначено спорiд-
ненiсть дiї Mn
2+, Fe
3+, Co
2+, а за токсичним ефектом — близькими є Cr
3+, Cu
2+, Cd
2+,
Pb
2+, Zn
2+. Щодо гепатопанкреасу, то спостерiгається iнша тенденцiя. Близькими за ре-
гуляторним ефектом є Fe
3+, Mn
2+, Cr
3+, Co
2+й Pb
2+, а за токсичним ефектом — Cu
2+,
Cd
2+, Zn
2+.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №1 165
Метаболiчнi ефекти ВМ є результатом їх взаємодiї з бiлками. Одним iз основних чинни-
кiв, що визначає спорiдненiсть органiчних молекул до iонiв металiв, є хелатний ефект [13].
Вiн залежить вiд радiуса iона металу та ступеня його гiдратацiї у водних розчинах. Ви-
окремлення груп металiв у цьому дослiдi за бiологiчним ефектом щодо бiлкiв P. purpura
не спiввiдноситься з величиною iонного радiуса дослiджених металiв, оскiльки iони Mn
2+,
Fe
3+ й Co
2+ мають iоннi радiуси вiдповiдно 0,080, 0,064 та 0,074 нм; Cu
2+ — 0,072 нм; Zn
2+ —
0,074 нм; Cd
2+ — 0,097 нм [13]. За гiдратацiйними властивостями, великi та менш гiдратова-
нi iони металiв зв’язуються з лiгандами мiцнiше, нiж меншi та сильно гiдратованi iони. Ряд
металiв за цiєю здатнiстю представимо так: Mn
2+ < Co
2+ < Cd
2+ < Cu
2+ < Zn
2+ < Cr
3+ <
< Fe
3+ < Pb
2+ [13]. У нашому дослiдi за подiбнiстю впливу на показники бiлкового обмiну
молюскiв виявляється спорiдненiсть iонiв саме за цим принципом — бiльшою метаболiчною
активнiстю стосовно впливу на вмiст альбумiнiв у всiх дослiджених тканинах, глобулiнiв
у гепатопанкреасi та мантiї i показник бiлкового iндексу мали iони з бiльшою хелатуючою
здатнiстю. Найбiльшою чутливiстю характеризуються бiлки гемолiмфи, що пояснюється
високою доступнiстю до них iонiв металiв та лабiльнiстю самих бiлкiв.
Стосовно метаболiчних наслiдкiв таких взаємодiй, змiни вмiсту бiлкiв у клiтинi насампе-
ред пов’язанi iз спiввiдношенням iнтенсивностi їх синтезу та катаболiзму. Вiдомим є факт,
що iони свинцю є потужними iнгiбiторами ферментiв бiлкового синтезу. При токсично-
му стресi посилюється катаболiзм бiлкiв внаслiдок їх використання як енергетичних суб-
стратiв [14] та за рахунок порушення токсикантами структурно-функцiональної цiлiсностi
функцiональних форм бiлкiв, зростання помилок у процесi синтезу i походження посттранс-
ляцiйних модифiкацiй, що спостерiгається також й у гiдробiонтiв. Змiна загального вмiсту
бiлкiв у сироватцi кровi може мати мiсце внаслiдок формування стресових реакцiй, при
яких продукуються захиснi бiлки, здатнi хелатувати та переносити токсичнi iони, наприк-
лад металотiонеїни [15].
Вплив дослiджених iонiв на бiлки молюскiв у кожнiй з дослiджених тканин є багатовек-
торним i має загальний регуляторно токсичний принцип дiї. Насамперед, вiн вiдзначається
зростанням вмiсту альбумiнiв, здатних ефективно зв’язувати цi iони, та зменшенням кiль-
костi бiлкiв глобулiнових фракцiй. Внаслiдок цього у бiк зростання змiнюється показник
бiлкового iндексу.
Результатами проведених дослiджень встановлено високу реакцiйну здатнiсть бiлкової
системи молюскiв, спрямовану на пiдтримання адаптивного рiвня функцiонування органiз-
му, при дiї iонiв важких металiв. Змiна загального вмiсту бiлкiв, а також спiввiдношення
бiлкових фракцiй свiдчать про певнi компенсаторнi або патологiчнi змiни в органах та
тканинах, якi беруть участь у синтезi та катаболiзмi цих бiлкiв при iнтоксикацiї органiзму
молюскiв iонами ВМ.
1. Durr G., Strayle J. The medial-Golgi Ion Pump Pmr1 Supplies the Yeast Secretory Pathway with Ca
2+ and
Mn
2+ Required for Glycosylation, Sorting, and Endoplasmic Reticulum-Associated Protein Degradation //
Mol. Biol. Cell. – 1998. – 9. – P. 1149–1162.
2. Paidhungat М., Garrett S. Cdc1 and the vacuole coordinately regulate Mn
2+ homeostasis in the yeast
Saccharomyces cerevisiae // Genetics. – 1998. – 148. – P. 1787–1798.
3. Куценко С.А. Основы токсикологии. – Санкт-Петербург: Б. и., 2002. – 818 с.
4. Стадниченко А.П., Киричук Г. Е. Влияние трематодной инвазии и сульфата хрома на содержание
общего белка в гемолимфе Viviparus viviparus (Mollusca : Gastropoda : Pectinibranchia) // Паразито-
логия. – 2002. – 36, вып. 3. – С. 240–246.
5. Хочачка П., Сомеро Дж. Биохимическая адаптация. – Москва: Мир, 1988. – 568 с.
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, №1
6. Стадниченко А.П. Изменения белкового спектра крови Viviparus contectus (Millet, 1813) (Gastropoda,
Prosobranchia) при инвазии личиночными формами трематод // Паразитология. – 1970. – № 5. –
С. 484–488.
7. Горячковский А.М. Справочное пособие по клинической биохимии. – Одесса: ОКФА, 1994. – 415 с.
8. Гусева Т. В., Молчанова Я.П., Заша Э.А., Виниченко В.Н., Аверочкин Е.М. Гидрохимические по-
казатели состояния окружающей среды. – Москва: Эколайн, 2000. – 127 с.
9. Горовая С.Л., Столярова С.А. Физиолого-биохимические показатели рыб водоемов Белоруссии. –
Минск: Наука и техника, 1987. – 157 с.
10. Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. – Москва: Мир, 1987. – 288 с.
11. Кадмий // Научные обзоры советской литературы по токсичности и опасности химических веществ:
Сб. – Москва: Б. и., 1984. – Вып. 69. – 59 с.
12. Бiохiмiя: еволюцiйна i порiвняльна / М.Є. Кучеренко, О.Ю. Пащенко, З.Й. Фарбi. – Київ: Либiдь,
1996. – С. 126–135.
13. Мецлер Д. Биохимия. – Москва: Мир, 1980. – Т. 1. – С. 266–267.
14. Millward D. J., Bates P. C., Broun J.G. The regulation of protein catabolism in skeletal muscle in vivo //
Wiss. Beitr. M. Luther Univ. Halle-Wittenberg. – 1981. – 66. – P. 28.
15. Смольский А.С., Смольская Т.М. Посттрансляционные модификации белков крови рыб при дейст-
вии ионов тяжелых металлов // Укр. бiохiм. журн. – 2002. – 74, № 4б (2). – С. 103.
Надiйшло до редакцiї 20.05.2008Житомирський державний унiверситет
iм. Iвана Франка
G.Ye. Kyrychuk
The protein content in the tissues of Planorbarius purpura (Mollusca :
Gastropoda : Pulmonata : Bulinidae) under the influence of metal ions
The influence of heavy metals (Mn
2+, Fe
3+, Cr
3+, Co
2+, Cu
2+, Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+) in low
concentrations (LC
48
25) on the content of some protein exchange metabolites (albumins, globulins)
and the protein index in the hemolymph, hepatopancreas, and mantle of noninvaded Planorbarius
purpura is investigated. It is established that the influence of these ions on proteins in all researched
tissues is multivectorial and has the regulating and toxic effects. It is characterized by an increase
of the albumin content, a decrease of globulin factions’ proteins, and an increase of the protein
index. In hemolymph and mantle, the effects of Mn
2+, Fe
3+, Co
2+ are similar; and Cr
3+, Cu
2+,
Cd
2+, Pb
2+, Zn
2+ are similar in the toxic effect. In hepatopancreas, Fe
3+, Mn
2+, Cr
3+, Co
2+ and
Pb
2+ are similar in the regulating effect, whereas Cu
2+, Cd
2+, Zn
2+ are similar in the toxic effect.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2009, №1 167
|