Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію
Дослiджено змiни вмiсту фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв коропа (Cyprinus carpio L.) та щуки (Esox lucsus L.) за дiї 0,005 i 0,02 мг/дм³ iонiв кадмiю. Виявлено перерозподiл холiновмiсних фосфолiпiдiв, зниження вмiсту фосфатидилiнозитолу та накопичення фосфатидилетаноламiну. Такi змiни вмiсту фра...
Gespeichert in:
| Datum: | 2014 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Schriftenreihe: | Доповіді НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88266 |
| 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: | Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію / Ю.I. Сеник, В.О. Хоменчук, В.З. Курант, В.В. Грубiнко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 146-150. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88266 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-882662025-02-23T19:54:16Z Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію Роль фосфолипидов мембран эритроцитов в формировании резистентности организма рыб к действию ионов кадмия The role of erythrocyte membrane phospholipids in the formation of the resistance of fish organism to the action of cadmium ions Сеник, Ю.І. Хоменчук, В.О. Курант, В.З. Грубінко, В.В. Біохімія Дослiджено змiни вмiсту фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв коропа (Cyprinus carpio L.) та щуки (Esox lucsus L.) за дiї 0,005 i 0,02 мг/дм³ iонiв кадмiю. Виявлено перерозподiл холiновмiсних фосфолiпiдiв, зниження вмiсту фосфатидилiнозитолу та накопичення фосфатидилетаноламiну. Такi змiни вмiсту фракцiй фосфолiпiдiв обумовленi як безпосередньою дiєю металу на їх метаболiзм, так i мобiлiзацiєю пулу вiдповiдних фосфолiпiдiв з метою структурних перебудов лiпiдного бiшару в напрямку протидiї впливу токсиканта, насамперед шляхом протидiї проникненню цих iонiв. Исследованы изменения содержания фосфолипидов в мембранах эритроцитов карпа (Cyprinus carpio L.) и щуки (Esox lucsus L.) при действии 0,005 i 0,02 мг/дм³ ионов кадмия. Выявлено перераспределение холиносодержащих фосфолипидов, снижение содержания фосфатидилинозитола и накопление фосфатидилэтаноламина. Такие изменения содержания фракций фосфолипидов обусловлены как непосредственным действием металла на их метаболизм, так и мобилизацией пула соответствующих фосфолипидов с целью структурных перестроек липидного бислоя в направлении противодействия влиянию токсиканта, прежде всего путем противодействия проникновению этих ионов. The changes in the phospholipid content of erythrocyte membranes of carp (Cyprinus carpio L.) and pike (Esox lucsus L.) by the action of 0.005 and 0.02 mg/dm³ cadmium ions are studied. The redistribution of choline-containing phospholipids, reduction of phosphatidylinositol, and phosphatidylethanolamine accumulation are revealed. Such changes in the phospholipids fraction content are due to a direct action of metal on their metabolism and a mobilization of the pool with the purpose of the respective phospholipid lipid bilayer structural rearrangements in the direction counter the influence of fluorine, especially by counteracting the penetration of these ions. 2014 Article Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію / Ю.I. Сеник, В.О. Хоменчук, В.З. Курант, В.В. Грубiнко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 146-150. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88266 547.915:639.215.2 uk Доповіді НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Біохімія Біохімія |
| spellingShingle |
Біохімія Біохімія Сеник, Ю.І. Хоменчук, В.О. Курант, В.З. Грубінко, В.В. Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію Доповіді НАН України |
| description |
Дослiджено змiни вмiсту фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв коропа (Cyprinus carpio L.) та щуки (Esox lucsus L.) за дiї 0,005 i 0,02 мг/дм³ iонiв кадмiю. Виявлено перерозподiл холiновмiсних фосфолiпiдiв, зниження вмiсту фосфатидилiнозитолу та накопичення фосфатидилетаноламiну. Такi змiни вмiсту фракцiй фосфолiпiдiв обумовленi як
безпосередньою дiєю металу на їх метаболiзм, так i мобiлiзацiєю пулу вiдповiдних фосфолiпiдiв з метою структурних перебудов лiпiдного бiшару в напрямку протидiї впливу
токсиканта, насамперед шляхом протидiї проникненню цих iонiв. |
| format |
Article |
| author |
Сеник, Ю.І. Хоменчук, В.О. Курант, В.З. Грубінко, В.В. |
| author_facet |
Сеник, Ю.І. Хоменчук, В.О. Курант, В.З. Грубінко, В.В. |
| author_sort |
Сеник, Ю.І. |
| title |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| title_short |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| title_full |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| title_fullStr |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| title_full_unstemmed |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| title_sort |
роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Біохімія |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88266 |
| citation_txt |
Роль фосфоліпідів мембран еритроцитів у формуванні резистентності організму риб до дії іонів кадмію / Ю.I. Сеник, В.О. Хоменчук, В.З. Курант, В.В. Грубiнко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 9. — С. 146-150. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT senikûí rolʹfosfolípídívmembraneritrocitívuformuvannírezistentnostíorganízmuribdodíííonívkadmíû AT homenčukvo rolʹfosfolípídívmembraneritrocitívuformuvannírezistentnostíorganízmuribdodíííonívkadmíû AT kurantvz rolʹfosfolípídívmembraneritrocitívuformuvannírezistentnostíorganízmuribdodíííonívkadmíû AT grubínkovv rolʹfosfolípídívmembraneritrocitívuformuvannírezistentnostíorganízmuribdodíííonívkadmíû AT senikûí rolʹfosfolipidovmembranéritrocitovvformirovaniirezistentnostiorganizmarybkdejstviûionovkadmiâ AT homenčukvo rolʹfosfolipidovmembranéritrocitovvformirovaniirezistentnostiorganizmarybkdejstviûionovkadmiâ AT kurantvz rolʹfosfolipidovmembranéritrocitovvformirovaniirezistentnostiorganizmarybkdejstviûionovkadmiâ AT grubínkovv rolʹfosfolipidovmembranéritrocitovvformirovaniirezistentnostiorganizmarybkdejstviûionovkadmiâ AT senikûí theroleoferythrocytemembranephospholipidsintheformationoftheresistanceoffishorganismtotheactionofcadmiumions AT homenčukvo theroleoferythrocytemembranephospholipidsintheformationoftheresistanceoffishorganismtotheactionofcadmiumions AT kurantvz theroleoferythrocytemembranephospholipidsintheformationoftheresistanceoffishorganismtotheactionofcadmiumions AT grubínkovv theroleoferythrocytemembranephospholipidsintheformationoftheresistanceoffishorganismtotheactionofcadmiumions |
| first_indexed |
2025-11-24T21:11:35Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:11:35Z |
| _version_ |
1849707667500564480 |
| fulltext |
УДК 547.915:639.215.2
Ю.I. Сеник, В.О. Хоменчук, В. З. Курант, В.В. Грубiнко
Роль фосфолiпiдiв мембран еритроцитiв у формуваннi
резистентностi органiзму риб до дiї iонiв кадмiю
(Представлено академiком НАН України В.Д. Романенком)
Дослiджено змiни вмiсту фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв коропа (Cyprinus car-
pio L.) та щуки (Esox lucsus L.) за дiї 0,005 i 0,02 мг/дм3 iонiв кадмiю. Виявлено перероз-
подiл холiновмiсних фосфолiпiдiв, зниження вмiсту фосфатидилiнозитолу та накопи-
чення фосфатидилетаноламiну. Такi змiни вмiсту фракцiй фосфолiпiдiв обумовленi як
безпосередньою дiєю металу на їх метаболiзм, так i мобiлiзацiєю пулу вiдповiдних фос-
фолiпiдiв з метою структурних перебудов лiпiдного бiшару в напрямку протидiї впливу
токсиканта, насамперед шляхом протидiї проникненню цих iонiв.
В органiзмах гiдробiонтiв еволюцiйно сформувалися механiзми бiохiмiчної адаптацiї до хi-
мiчних чинникiв рiзного типу i рiвня, а одним з таких до iонiв металiв є структурна пе-
ребудова лiпiдного шару клiтинних мембран [1]. Проте лiпiднi характеристики клiтинних
мембран вивченi недостатньо, оскiльки бiльшiсть дослiджень проведено на вищих хребет-
них тваринах [2]. Щодо риб, то було дослiджено роль лiпiдiв в адаптацiї до iнших екологiч-
них факторiв: температури, солоностi [3, 4]. Так, в роботi [1] вивчено адаптивнi перебудови
мембран клiтин у напiвпрохiдних риб до змiни солоностi води i вiдзначено важливу роль
модуляцiї складу їх лiпiдного бiшару.
Ми ставили за мету встановити роль фосфолiпiдiв еритроцитiв риб у адаптацiї до дiї
iонiв кадмiю — одного з найнебезпечнiших забруднювачiв водного середовища [5].
Матерiали та методи дослiджень. Дослiдження проведено на дворiчках коропа
(Сyprinus caprio L.) та щуки (Esox lucius L.) масою 350–400 г. Риб утримували в аква-
рiумах об’ємом 200 дм3 з вiдстояною водопровiдною водою, яку змiнювали щодводобово, за
таких умов: вмiст О2 — 7,5± 0,5 мг/дм3; СО2 — 2,5± 0,3 мг/ дм3; pH — 7,8± 0,1. У кожно-
му акварiумi утримувалось по п’ять риб, яких протягом експерименту не годували. Перiод
аклiмацiї риб становив 14 дiб.
Дослiджували вплив Cd2+у концентрацiях 0,005 та 0,02 мг/дм3 Cd2+, що становить
вiдповiдно 0,5 та 2,0 рибогосподарських ГДК. Необхiдну концентрацiю iонiв металу у водi
створювали розчиненням солi CdCl2 · 2,5H2O квалiфiкацiї “х. ч.”.
Цiльну кров вiдбирали iз серця iн’єкцiйною голкою та збирали в пробiрки, обробленi
розчином гепарину.
Для бiохiмiчного дослiдження вмiсту лiпiдiв та їх окремих класiв використанi мембрани
еритроцитiв, якi одержували шляхом осмотичного гемолiзу в 0,01 М розчинi натрiю хлориду
(спiввiдношення суспензiї еритроцитiв i гiпотонiчного розчину — 1 : 50). Потiм їх ресуспен-
дували в цьому ж розчинi i тричi вiдмивали в розчинi Рiнгера для холоднокровних тварин
з подальшим центрифугуванням i вiддiленням супернатанту протягом 10 хв при 17000 g.
Екстрагування загальних лiпiдiв здiйснювали за допомогою хлороформ–метанолу у вiд-
ношеннi 2 : 1 за методом Фолча. При цьому до однiєї об’ємної частки мембран еритроцитiв
© Ю. I. Сеник, В.О. Хоменчук, В. З. Курант, В.В. Грубiнко, 2014
146 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
Рис. 1. Частка фосфолiпiдiв окремих фракцiй в мембранах еритроцитiв дослiджуваних риб за дiї пiдвище-
них концентрацiй iонiв кадмiю.
* — рiзниця дослiдних показникiв щодо контролю статистично достовiрна (p < 0,05)
додавали 20 частин екстрагуючої сумiшi i залишали на 12 год для екстракцiї. Нелiпiднi
домiшки з екстракту видаляли вiдмиванням 1% розчином KCl.
Роздiлення лiпiдiв на окремi фракцiї проводили методом висхiдної одновимiрної тонко-
шарової хроматографiї на пластинках “Sorbfil”, якi активували 30 хв при 105 ◦С в сушильнiй
шафi. Роздiлення фракцiй фосфолiпiдiв здiйснювали в сумiшi хлороформ–метанол–льодяна
оцтова кислота–дистильована вода у спiввiдношеннi 60 : 30 : 7 : 3. Одержанi хроматогра-
ми проявляли в камерi, насиченiй парами йоду. Для iдентифiкацiї окремих фракцiй лiпiдiв
використовували специфiчнi реагенти i очищенi стандарти. Виявлено такi фракцiї: лiзо-
фосфатидилхолiн (ЛФХ), фосфатидилсерин (ФС), фосфатидилетаноламiн (ФЕА), фосфа-
тидилхолiн (ФХ), сфiнгомiєлiн (СМ) та фосфатидилiнозитол (ФI).
Вмiст фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв визначали за кiлькiстю неорганiчного фос-
фору методом Васьковського [6].
Статистичну обробку даних здiйснювали з використанням t-критерiю Cтьюдента.
Результати дослiджень та їх обговорення. Аналiз одержаних результатiв показав
дозозалежний характер змiн вмiсту фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв дослiджуваних
риб (рис. 1).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №9 147
Рис. 2. Спiввiдношення вмiсту фракцiй фосфолiпiдiв в еритроцитах дослiджуваних риб: а — ФХ/(ФЕА +
+ ФС + ФI); б — ФХ/ФС; в — ФЕА/ФС; г — СМ/ФХ
У результатi впливу 0,005 i 0,02 мг/дм3 Cd2+ вмiст ФХ знизився в 1,21 i 1,59 раза в ко-
ропа та в 1,18 i 1,52 раза в щуки, а кiлькiсть ЛФХ зросла вiдповiдно в 1,38 i 2,18 та в 1,34
i 1,64 раза. Такi змiни можуть бути викликанi активацiєю iонами металу лiзосомальної
фосфолiпази А2 [7]. Разом з тим зниження вмiсту ФХ може бути пов’язане з посиленням
синтезу СМ за участю церамiдхолiнфосфотрансферази [8]. Опосередкованим пiдтверджен-
ням цього є накопичення СМ вiдповiдно в 1,18 i 2,56 раза в коропа та в 1,17 i 1,41 раза
в щуки. Збiльшення вмiсту СМ у мембранах сприяє їх ущiльненню та, вiдповiдно, змен-
шенню проникностi для iонiв металу [9].
Зростання кiлькостi ФЕА в дослiджуванiй тканинi коропа та щуки вiдповiдно в 1,39
i 1,22 раза за дiї 0,005 мг/дм3 та в 1,66 i 1,39 раза за дiї 0,02 мг/дм3 металу (p < 0,05)
може бути наслiдком iнгiбування iонами кадмiю специфiчних метилаз [10], якi каталiзують
синтез ФХ з ФЕА. Разом з тим збiльшення вмiсту ФЕА може бути обумовлено зниженням
вмiсту ФС внаслiдок активацiї фосфатидилсериндекарбоксилази [11]. Загальна тенденцiя
до зменшення вмiсту ФI в еритроцитах дослiджуваних риб, ймовiрно, є наслiдком зроста-
ння активностi фосфолiпази А2, бо ФI є неспецифiчним субстратом для цього ензиму [11]
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
та фосфолiпази С [12]. Змiни фосфолiпiдного спектра оцiнювали на основi коефiцiєнтiв
вiдношення вмiсту фракцiй фосфолiпiдiв.
За дiї як 0,005, так i 0,02 мг/дм3 iонiв кадмiю встановлено значне зниження коефiцiєнта
[ФХ/(ФЕА+ФI+ФС)] у мембранах еритроцитiв коропа — вiдповiдно в 1,50 i 2,14 раза, тодi
як у щуки — лише 1,24 i 1,66 раза (рис. 2). Одержанi результати свiдчать про концентра-
цiйно залежне зростання вмiсту фосфолiпiдiв внутрiшнього та зниження кiлькостi лiпiдiв
зовнiшнього шарiв мембрани, що, очевидно, обумовлено одночасною дiєю фосфолiпази А2
та ущiльненням мембрани внаслiдок накопичення ФЕА [8].
Заслуговує на увагу той факт, що за дiї пiдвищених концентрацiй кадмiю значно зростає
спiввiдношення ФЕА/ФС, що свiдчить про iнтенсифiкацiю синтезу ФЕА з ФС. Зростання
показника ФХ/ФС, очевидно, є наслiдком iнтенсифiкацiї перетворення ФС у ФЕА та гiд-
ролiзу ФХ.
Пiдвищення спiввiдношення СМ/ФХ у еритроцитах дослiджуваних риб може вказувати
на активацiю синтезу СМ з ФХ та перерозподiл рiзних фосфолiпiдiв зовнiшнього шару
мембрани.
Отже, iони кадмiю за дiї допорогової (0,005 мг/дм3) та сублетальної (0,02 мг/дм3) кон-
центрацiї викликають значнi змiни вмiсту рiзних фосфолiпiдiв у мембранах еритроцитiв
коропа та щуки. Вони обумовленi як безпосередньою дiєю металу на їх метаболiзм, так
i мобiлiзацiєю пулу вiдповiдних фосфолiпiдiв з метою структурних перебудов лiпiдного бi-
шару в напрямку протидiї впливу токсиканта, насамперед шляхом протидiї проникненню
цих iонiв.
1. Крепс Е.М. Липиды клеточных мембран. – Ленинград: Наука, 1981. – 339 с.
2. Филагина О.Л., Печенова Н.В. Холестерин и биологические мембраны. – Москва: Мир, 1991. – 134 с.
3. Малиновская М.В. Особенности липидного и углеводного обмена у карпа при температурной аккли-
мации: Автореф. дис. . . . канд. биол. наук: 03.00.04. – Киев, 1988. – 17 с.
4. Смирнов Л.П., Богдан В. В. Липиды в физиолого-биохимических адаптациях эктотермных организ-
мов к абиотическим и биотическим факторам среды. – Москва: Наука, 2007. – 182 с.
5. Satarug S., Baker J. R., Urbenjapol S. et al. A global perspective on cadmium pollution and toxicity in
nonoccupationally exposed population // Toxicol. Lett. – 2003. – 137. – P. 65–83.
6. Vaskovsky V. E., Kastetsky E.V., Vasedin I.M. A universal reagent for phospholipids analysis // J. Chro-
matogr. – 1985. – 114. – P. 129–141.
7. Abe A., Kelly R., Shaymanа J. A. The measurement of lysosomal phospholipase A2 activity in plasma //
J. Lipid Research. – 2010. – 51. – P. 2464–2470.
8. Merrill A. H. Jr., Jones D.D. An update of the enzymology and regulation of sphingomyelin metabolism //
Bioch. et Biophys. Acta. – 1990. – 1044. – P. 1–12.
9. Knoll W., Frank C.W., Heibel C. et al. Functionalte the red lipidbilayers // J. Biotechnol. – 2000. – 74. –
P. 137–158.
10. Vance D. E., Li Zh., Jacobs R. L. Hepatic phosphatidylethanolamine N-methyltransferase, unexpected roles
in animal biochemistry and physiology // J. Boil. Chem. – 2007. – 282, No 46. – P. 33237–33241.
11. Климов А.Н. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. Ч. 1. – Ст.-Петербург: Питер, 1999. –
С. 55–56.
12. Mahadevappa V.G., Holub B. J. The molecular species composition of individual diacylphospholipids in
human platelets // Biochem. et Biophys. Acta. – 1982. – 713. – P. 73–79.
13. Panfoli I., Burlando B., Viarengo A. Effects of heavy metals on phospholipase C in gill and digestive gland
of the marine mussel Mytilus galloprovincialis Lam. // Comp. Biochem. and Phys. – 2000. – 127, Pt. B. –
P. 391–397.
Надiйшло до редакцiї 06.02.2014Тернопiльський нацiональний педагогiчний
унiверситет iм. Володимира Гнатюка
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №9 149
Ю.И. Сеник, В.А. Хоменчук, В. З. Курант, В.В. Грубинко
Роль фосфолипидов мембран эритроцитов в формировании
резистентности организма рыб к действию ионов кадмия
Исследованы изменения содержания фосфолипидов в мембранах эритроцитов карпа (Cypri-
nus carpio L.) и щуки (Esox lucsus L.) при действии 0,005 i 0,02 мг/дм3 ионов кадмия.
Выявлено перераспределение холиносодержащих фосфолипидов, снижение содержания фос-
фатидилинозитола и накопление фосфатидилэтаноламина. Такие изменения содержания
фракций фосфолипидов обусловлены как непосредственным действием металла на их мета-
болизм, так и мобилизацией пула соответствующих фосфолипидов с целью структурных
перестроек липидного бислоя в направлении противодействия влиянию токсиканта, пре-
жде всего путем противодействия проникновению этих ионов.
J. I. Senyk, V.A. Khomenchuk, V. Z. Kurant, V. V. Grubinko
The role of erythrocyte membrane phospholipids in the formation of the
resistance of fish organism to the action of cadmium ions
The changes in the phospholipid content of erythrocyte membranes of carp (Cyprinus carpio L.)
and pike (Esox lucsus L.) by the action of 0.005 and 0.02 mg/dm3 cadmium ions are studied. The
redistribution of choline-containing phospholipids, reduction of phosphatidylinositol, and phosphati-
dylethanolamine accumulation are revealed. Such changes in the phospholipids fraction content are
due to a direct action of metal on their metabolism and a mobilization of the pool with the purpose
of the respective phospholipid lipid bilayer structural rearrangements in the direction counter the
influence of fluorine, especially by counteracting the penetration of these ions.
150 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №9
|