Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica

Агаркова, Вера Валерьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica"

На правах рукописи

Агаркова Вера Валерьевна

Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japónica

03 00 16 - экология 03 00 04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ВЛАДИВОСТОК 2007

003066919

Работа выполнена в лаборатории технического обеспечения заводских методов разведения гидробионтов Федерального государственного унитарного предприятия "Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр" и в лаборатории химии ферментов Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН

Научные руководители

доктор химических наук, старший научный сотрудник Звягинцева Татьяна Николаевна

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Крупнова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, доцент Фадеева Наталия Петровна

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Ковалев Николай Николаевич

Ведущая организация Тихоокеанский океанологический

институт им акад В И Ильичева ДВО РАН

Защита состоится 1 ноября 2007 г в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 056 02 при Дальневосточном государственном университете по адресу 690600, г Владивосток, Октябрьская, 27, конференц зал, ауд 435

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу 690600, г. Владивосток, Океанский проспект, 37, Научный музей ДВГУ Факс (4232)26-85-43

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ДВГУ Автореферат разослан "11" сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук — Ю А Галышева

Общая хараюгеристика работы Актуальность проблемы Морской еж Strongylocentrotus intermedius является основным консументом ламинариевых водорослей, в районах произрастания которых и отмечены его массовые поселения В водах, где прессинг естественных хищников невелик, основным фактором, регулирующим развитие популяции ежа, являются пищевые ресурсы (те запасы ламинариевых водорослей) Как известно, в морских экосистемах площади твердых субстратов ограничены, что часто является лимитирующим фактором для расселения гидробионтов с подвижной личиночной стадией или водорослей, размножающихся с помощью подвижных зачатков - зооспор В связи с этим представляет несомненный интерес изучение биотических взаимоотношений серого морского ежа и ламинарии японской для выяснения закономерностей их обитания на одних и тех же площадях

Как было отмечено при натурных наблюдениях, здоровые, крепкие водоросли в прижизненном состоянии (июнь - июль) ежом не поедаются Эти же растения, ранее не привлекательные для морского ежа, в конце своего жизненного цикла (октябрь — ноябрь) покрыты ежом, который их активно поедает Практически полностью потребляются ежом слоевища ламинарии в виде "выбросов" - растений, оторвавшихся от грунта после шторма, попавших на берег и вторично смытых волнами на морское дно Поскольку объяснить наблюдаемое в природе предпочтение S intermedius проростков, старых растений и выбросов ламинарии японской и отказ от взрослых, крепких слоевищ трудно, представляется целесообразным изучить поведенческие особенности морского ежа, а именно его пищевой выбор, на основе биохимических подходов

В водных биоценозах большую роль во взаимодействиях популяций играют биохимические влияния, реализующиеся через выделение в воду различных метаболитов Известно, что одним из основных механизмов действия токсичных веществ является ингибирование ферментативных процессов Поэтому привлечение морских животных, поедающих водоросли, или защита от них может быть связана с индукцией синтеза веществ, подавляющих или активирующих ферменты пищеварительного тракта животных Сообщения о подобном способе защиты для морских ежей отсутствуют, однако известно, что наземные растения защищаются от насекомых и травоядных, синтезируя ингибиторы амилаз (Broadway, 1996, Ono, Umezaki et al, 2001) Согласно литературным данным, такими ферментами у морских беспозвоночных прежде всего являются ламинариназы (1,3-ß-D-глюканазы) (Елякова, 1978, Сундукова, Елякова, 1989)

Несмотря на активный промысел S intermedius и его спрос на внешнем рынке многие аспекты биологии морского ежа недостаточно изучены Наши исследования закономерностей существования и межвидовых отношений морского ежа и ламинарии японской расширят представления о структуре и функционировании этого сообщества

Цель и задачи исследования Цель работы изучить биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа S intermedius и бурой водоросли L japónica Для достижения цели предстояло решить следующие задачи

1 Исследовать действие экстрактивных веществ свежесобранной L japónica на различных стадиях развития (от проростков до разрушающегося слоевища в конце ее жизненного цикла) и L japónica, хранившейся на берегу на 1,3-Р-О-глюканазу - основной пищеварительный фермент морского ежа

2 Изучить действие экстрактивных веществ L japónica на оплодотворяющую способность спермы, оплодотворяемость яйцеклеток и продолжительность жизни развивающихся эмбрионов морского ежа S intermedius

3 Изучить биохимические особенности питания морского ежа S intermedius ламинарией японской Для этого провести сравнительный химический анализ L japónica до поедания ее ежом и экскрементов, выделенных ежом после потребления ламинарии

4 Изучить пищевую привлекательность L japónica (свежесобранной и разрушенной при хранении на берегу) для морского ежа, исследовав изменения в составе веществ ламинарии в зависимости от возраста и в процессе частичного разрушения талломов Защищаемые положения-

1 В процессе существования морской еж S intermedius и бурая водоросль L japónica выработали ряд приспособительных реакций на трофическом и репродуктивном уровнях, позволяющих выжить обоим видам

2 Свежесобранная ламинария первого года жизни содержит вещества, ингибирующие основной фермент пищеварительного тракта морского ежа В процессе разрушения слоевищ водоросли, при ее хранении на берегу, в них накапливаются вещества, активирующие как пищеварительный процесс, так и процесс оплодотворения Научная новизна Впервые показано, что совместное существование ламинарии японской и морского ежа S intermedius в одном биоценозе обеспечивается различными реакциями организмов, происходящими на трофическом и репродуктивном уровнях Впервые в L japónica первого года жизни обнаружены вещества, ингибирующие фермент пищеварительного тракта морского ежа Очевидно, поэтому молодая ламинария не поедается ежом Вещества водно-этанольных экстрактов из L japónica второго года жизни и разрушенной при хранении на берегу водоросли, активируют пищеварительный фермент морского ежа Действие этих же веществ на репродукцию S mtermedius аналогично Вещества из водоросли первого года жизни являются наиболее токсичными по отношению к половым продуктам морского ежа, в процессе старения и разрушения L japónica вещества, ингибирующие оплодотворение, исчезают Установлено, что выделенный из L japónica ингибитор пищеварительного фермента морского ежа является 1,3,1,6-р-0-глюкоолигосахаридом, связанным с полифенольной составляющей

Практическая значимость работы Результаты исследований совместного существования S intermedias и L japónica являются основой для разработки биотехнологии повышения товарных качеств морского ежа Продукт, полученный после хранения L japónica на берегу, является привлекательным пищевым источником для морского ежа, что подтверждается как натурными наблюдениями, так и биохимическими исследованиями, показавшими присутствие среди веществ разрушающейся L japónica активатора пищеварительного фермента морского ежа

Апробация работы Основные положения диссертации представлены на XVIII Международном симпозиуме по морским водорослям, Норвегия, 2004, Международном симпозиуме PICES, Владивосток, 2005, Международном симпозиуме по морским водорослям стран Азиатско-Тихоокеанского региона, Банкок, Таиланд, 2005, II Международной конференции "Морские прибрежные экосистемы водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки", Архангельск, 2005 Публикации По теме диссертации опубликовано 8 работ

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 198 источников отечественных и иностранных авторов Работа изложена на 116 страницах, содержит 12 таблиц, иллюстрирована 25 рисунками

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Объектами исследования служили бурая водоросль L japónica и морской еж S iníermedius, которых собирали с февраля по ноябрь 2000-2005 гг на северном побережье Приморья (на участках от м Дальнего до м Низменного и от м Ватовского до м Четырех скал) Исследования действия экстрактивных веществ из L japónica на сперматозоиды, яйцеклетки и развивающиеся эмбрионы S intermedins проводили на морской экспериментальной станции ТИБОХ ДВО РАН (Хасанский район, Приморский край)

С целью изучения динамики изменений в химическом составе слоевищ L japónica, разрушенных в природных условиях, нами была разработана методика, основанная на хранении на берегу под брезентом свежесобранной, измельченной водоросли Каждые сутки в течение 7 дней отбирали для анализа по 500 г измельченных, разрушающихся слоевищ L japónica Методика позволяет искусственно создать аналогию так называемым выбросам ламинарии, т е водорослям, оторванным от субстрата штормами и скопившимся на берегу

Получение экстрактов из L. japónica растворителями. Измельченные образцы свежесобранной и разрушенной при хранении на берегу L japónica обрабатывали этанолом (I л этанола на 1 кг водорослей) при комнатной температуре в течение 2 недель Водно-этанольный экстракт несколько раз обрабатывали хлороформом Хлороформенный слой отделяли Высушенный остаток L japónica обрабатывали ацетоном Ацетоновые,

хлороформенные и водно-этанольные экстракты высушивали под вакуумом Остаток водоросли использовали для извлечения полисахаридов (Zvyagmtseva et al, 1999)

Фермент 1,3-Р-В-Глюканаза была выделена из пищеварительного тракта серого морского ежа S intermedins по известному методу (Сова и др , 2003)

Определение активности фермента Активность 1,3-Р-0-глюканазы определяли по увеличению содержания восстанавливающих Сахаров методом Нельсона (Nelson, 1944) В качестве субстрата использовали ламинаран (1 мг/мл) в 0,05 М ацетатном буфере, pH 5,4 За единицу активности принимали количество фермента, которое катализирует образование 1 мкмоля глюкозы за 1 мин в условиях определения

Действие веществ L. japónica на l^-ß-D-глюканазу морского ежа определяли по методу, описанному Т Н Звягинцевой и Л А Еляковой (Zvyagmtseva, Elyakova, 1992)

Изучение биохимических особенностей питания морского ежа S mtermedius ламинарией Проведен сравнительный химический анализ L japónica до поедания ее ежом и ее массы, неусвоенной ежом после съедания Морские ежи, обитавшие на ламинариевых полях, отбирались в количестве 100 экземпляров и помещались в три емкости с проточной морской водой Неусвоенная, те выделенная с экскрементами, ламинария собиралась и фиксировалась 96 %-ым этиловым спиртом

Действие экстрактивных веществ L. japónica на жизнеспособность эмбрионов S mtermedius определено по методу, описанному М И Киселевой (Киселева и др , 2005)

Оплодотворяющая способность спермы и оплодотворяемость яйцеклеток морского ежа определена по методу, описанному П А Диннелом (Dmnnel, Link, 1987)

Статистическую обработку результатов проводили, используя t-критерий Стьюдента с вероятностью - р < 0,05 Доверительная вероятность принималась равной 0,95 В работе приведены данные трех-четырех экспериментов

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Для изучения взаимодействия морского ежа S mtermedius и L japónica использовалось несколько подходов Один из них, известный для наземных организмов (Broadway, 1996), заключается в поиске среди экстрактивных веществ L japónica эффекторов (активаторов или ингибиторов) 1,3-р-0-глюканазы - пищеварительного фермента 5 mtermedius

3 1 Действие веществ, выделенных из L. japónica, на l^-ß-D-глюканазу -

пищеварительный фермент S. mtermedius Как следует из натурных наблюдений, наиболее охотно S mtermedius поедает разрушающиеся или ослабленные растения L japónica (рис 1) Известно, что водоросли разрушаются под воздействием эндогенных (спороношение) и экзогенных (механический обрыв пластины или действие бактериальной флоры) факторов (Duggms et al, 1989, Kirkman, Kendnck, 1997, Vanderkhft, Kendnck, 2005) Для исследования действия экстрактивных веществ из L japónica на пищеварительный фермент S mtermedius

использовалась как свежесобранная ламинария на различных стадиях развития (от

проростков до двухлетней водоросли, в конце ее жизненного цикла), так и

разрушающаяся под действием эндоферментов и частично бактерий водоросль (ггосле

хранения ее под брезентом на берегу).

А Б

ВТ ""'151

Рис, 1. }ароп1с€С* А - водоросль первого и второго годов жизни, не используемая в пищу морскм ежом; Б - водоросль второго года жизни, после спороношения, поедаемая морским ежом

Экстракцию веществ из свежесобранной и разрушенной при хранении ламинарии, проводили последовательно водным этанолом, хлороформом, ацетоном, водой. На присутствие эффекторов 1,3-[3-0-глюканмы были испытаны вещества водно-этанольных, хлороформенных, ацетоновых, водных экстрактов из различных образцов ламинарии (рис. 2).

Рис. 2. Действие экстрактивных веществ, извлекаемых растворителями из свежесобранной L. japónica первого года жизни, на пищеварительный фермент морского ежа. За 100% принимали активность фермента в стандартных условиях

Вещества, содержавшиеся в ацетоновых и хлороформенных экстрактах, не изменяли активности !,3-(3-0-глюканазы Вещества, присутствовавшие о водных

экстрактах обезжиренных остатков водорослей первого и второго годов жизни, в концентрации 100 мкг/мл проявляли слабое активирующее действие (до 20%) на 1,3-0-0-глюканазу 5 /мегтеЖш Вещества, ингибировавшие пищеварительный фермент морского ежа, были обнаружены только в водно-этанольных экстрактах свежесобранной ламинарии первого года жизни Максимальное ингибирующее действие экстрактивных веществ на 1,3-(5-С-глкжаназу достигало 50-70% в интервале концентраций веществ 400600 мкг/мл Вещества водно-этанольных экстрактов из свежесобранной ламинарии второго года жизни незначительно активировали пищеварительный фермент морского ежа (до 20%) Вещества водно-этанольных экстрактов из проростков ламинарии не изменяли активность 1,3-|3-0-глюканазы

Более детально исследовано действие на активность 1,3-(3-0-глюканазы веществ водно-этанольных экстрактов, полученных из свежесобранной ламинарии первого и второго годов жизни, а также из этих же растений после хранения на берегу (рис 3)

230

2 О. и •в

600

мкг/мл

1000

Рис 3 Изменение активности 1,3-р-0-глкжаназы S intermedius (активность фермента, % от контроля) под действием веществ водно-этанольных экстрактов, полученных из свежесобранных слоевищ L japónica (1), а также из этих же растений, хранившихся в течение 1 сут (2), 2 сут (3), 3 сут (4), в зависимости от концентрации сухого вещества (мкг/мл) А - L japónica первого года жизни, Б - L japónica второго года жизни

Показано, что ингибирующее действие экстрактивных веществ, полученных из свежесобранной L japónica первого года жизни, на 1,3-р-О-глюканазу возрастает (до 50%) с увеличением концентрации веществ от 200 до 600 мкг/мл Важно отметить, что вещества водно-этанольных экстрактов, полученных из L japónica первого года жизни, хранившихся в течение 2-4 сут на берегу, напротив, проявляли значительное активирующее действие на фермент ежа Так, в интервале концентраций веществ от 150 до 400 мкг/мл наблюдалось повышение активности 1,3-|3-0-глюканазы практически в 1,52 раза (рис 3, А) Экстрактивные вещества, выделенные из свежесобранной L japónica

второго года жизни, обладали незначительным активирующим действием на пищеварительный фермент S intermedins После хранения L japomca второго года жизни на берегу в течение 2-4 сут, так же, как и в случае хранившейся водоросли первого года жизни, накапливались вещества, под действием которых активность пищеварительного фермента ежа увеличивалась в 1,5-2 раза (рис 3, Б) Вещества водно-этанольных экстрактов, полученных из растений первого и второго годов жизни, хранившихся в течение 5-7 сут на берегу, не изменяли активность пищеварительного фермента морского ежа

С целью выяснения природы эффекторов было детально исследовано действие на 1,3-р-0-глюканазу индивидуальных веществ, характерных для L japomca Согласно литературным данным, такими веществами являются углеводы, маннит, аминокислоты, белки, липиды, полифенолы Нами экспериментально установлено, что маннит, глутаминовая кислота, флоротанин, альгиновая кислота в широком интервале концентраций (10-1000 мкг/мл) не оказывали действия на 1,3-Р-Б-глюканазу морского ежа Фукоидан, выделенный из L japomca второго года жизни, при концентрации 50-80 мкг/мл, незначительно увеличивал активность фермента (до 20%) Три основных гликолипида L japomca сульфохиновозилдиацилглицерин, дигалактозилдиацилглицерин и моногалактозилдиацилглицерин увеличивали активность пищеварительного фермента морского ежа в 2,8, 2,2 и 1,3 раза, соответственно Наибольшим стимулирующим действием обладал сульфохиновозилдиацилглицерин, повышающий активность фермента на 50% при концентрации вещества 90 мкг/мл и на 100% при концентрации 140 мкг/мл

Согласно исследованиям Т Н Крупновой и В А Павлючкова (Крупнова, Павлючков, 2003), S intermedius питается в течение всего годичного цикла с различной интенсивностью пищевая активность ослабляется зимой и повышается к весне с достижением пика в первой половине лета Накопление ингибирующих веществ в ламинарии первого года жизни находится в обратной связи с пищевой активностью морского ежа Максимум пищевой активности S intermedius приходится на месяцы, когда ингибитор в L japomca первого года жизни отсутствует, L japomca второго года жизни накапливает вещества, активирующие пищеварительный фермент ежа (рис 4)

Полученные результаты свидетельствуют о том, что, по всей видимости, механизм защиты от поедания с участием ингибиторов пищеварительного фермента морского ежа возможен только для ламинарии первого года жизни Появление активирующих веществ в процессе старения и разрушения L japomca, усиливает пищевую привлекательность водоросли (рис 5)

£ v

СПР, % от массы тела

5 6 месяц

Рис 4. Действие веществ водно-этанольных экстрактов, полученных из L japónica, собранной в течение года, на активность 1,3-р-0-глюканазы S. intermedius с учетом пищевой активности морского ежа. 1 - сезонная динамика суточного пищевого рациона (СПР, % от массы тела) морского ежа (Крупнова, Павлючков 2003); 2 - действие экстрактивных веществ, выделенных из свежесобранной L. japónica первого года жизни, на активность 1,3-р-0-глюканазы; 3 - действие экстрактивных веществ, выделенных нз свежссобранной L. japónica второго года жизни, на активность 1,3-р-0-глюканазы

L. japónica

первого года жизни

---------- - --——--- —--

L. japónica второго года жизни (до споро ношения)

~ — -

L. japónica

второго года жизни (отс ñopo носи в щая )

(освобождает субстрат для прорастания вновь осевших зооспор)

Проростки L. japónica

поедает

(создает оптимальные условия для развития L japónica)

поедает 1 (очищает прибрежье от разрушенных растений)

L. japónica, разрушенная в природных условиях (выбрось:)

Рис. 5. Взаимоотношения морского ежа S. intermedins и водоросли L. japónica:

Й- L. japónica не содержит ингибитора пищеварительного фермента морского ежа;

- L, japónica содержит ингибитор пищеварительного фермента морского ежа

Наши данные хорошо согласуются с наблюдаемым в природе охотным поеданием морским ежом полуразрушенных растений в виде выбросов. При старении L. japónica или отрыве от грунта, помимо накопления активирующих веществ, возможно, происходит деградация токсичных веществ, что делает водоросль привлекательной для морского ежа

(рис 5) Выживаемость проростков L japónica в морской среде обеспечивается за счет их большой численности, обусловленной особенностями размножения L japónica (Shember, 1930, Крупнова, 1984) Большая плотность проростков L japónica не дает им хорошо развиваться Морской еж, поедая проростки водоросли, прореживает их, создавая оптимальные условия для хорошего развития растений, поедая состарившиеся водоросли, т е утилизируя их, очищает прибрежные воды от разлагающихся растений, а также очищает и подготавливает субстрат для оседания новых порций зооспор L japónica и их дальнейшего развития

3-2. Влияние веществ из L. japónica на сперматозоиды, яйцеклетки и эмбрионы морского ежа S mtermedius Существование организмов в одном биотопе определяется не только их пищевыми предпочтениями, но и возможностью к размножению Согласно литературным данным, ламинараны и фукоиданы, выделенные из ламинарии японской, оказывают стимулирующее действие на половые продукты и на продолжительность жизни эмбрионов морского ежа S mtermedius (Киселева и др, 2005) Нами изучено влияние веществ водно-этанольных экстрактов из свежесобранной и разрушенной при хранении на берегу ламинарии на оплодотворяющую способность спермы, оплодотворяемость яйцеклеток и продолжительность жизни эмбрионов морского ежа (табл 1)

Табл 1 Влияние экстрактивных веществ из L japónica на оплодотворяющую способность S mtermedius ___

L japónica Сперма Яйцеклетки

ИКщ', мкг/мл ИКт", мкг/мл ИКщ', мкг/мл

1 год жизни свежесобранная 50 250 >1000

хранившаяся 1сут 200 500 >1000

хранившаяся 2 сут 250 >1000 >1000

2 года жизни свежесобранная 500 >1000 >1000, аггл

хранившаяся 1 сут 500 >1000 >1000, аггл

хранившаяся 2 сут 500 >1000 >1000, аггл

Примечание аггл - агглютинация, * - концентрация экстрактивных веществ, ингибирующая оплодотворение на 50%, ** - концентрация экстрактивных веществ, ингибирующая оплодотворение на 100%

Как следует из таблицы 1, добавление экстрактивных веществ в концентрации до 1 мг/мл к яйцеклеткам не оказывало влияния на их дальнейшее оплодотворение Сперматозоиды после инкубации в растворе веществ (50 мкг/мл), выделенных из свежесобранной ламинарии первого года жизни, не оплодотворяли до 50% яйцеклеток Увеличение концентрации экстрактивных веществ до 250 мкг/мл приводило к полной потере оплодотворяющей способности сперматозоидов Вещества водно-этанольных экстрактов из ламинарии второго года жизни, добавленные к сперме, ингибировали оплодотворение яйцеклеток в концентрациях, на порядок более высоких

Для исследования действия экстрактивных веществ из L japónica как на неподвижные оплодотворенные яйцеклетки, так и на активно двигающиеся зародыши, вещества вносили в инкубационную смесь на двух различных стадиях развития эмбрионов морского ежа (зиготы и поздней бластулы 1) (таблицы 2, 3)

Табл 2 Влияние веществ водно-этанольных экстрактов из L japónica, добавленных на

стадии зиготы, на развивающиеся эмбрионы морского ежа

Образцы/, japónica. Концент- Стадии развития ** Продол-

из которых получены рация 0,5 4 8 жительность

экстрактивные вещества веществ, мкг/мл сут сут сут жизни, сутки

свежесобранная 10-100* 250 10-12 9-11 25-26, Г-20% 25-26, Г-50% Г Г 7± 2,5 6 ±2,5

s 500-1000 8-10 Г 2 ±1,5

el s * хранившаяся 1сут 10-100 250-500 10-12 9-11 25-26 25-26, Г-50% 26, Г-50% Г 8 ±2,5 6 ±2,5

ч 1000 8-11 Г 2± 1,5

и хранившаяся 2 сут 10-100 250-500 10-12 9-11 25-26 25-26, Г-50% 25-26, Г-80% Г 10 ± 2,5 6± 1,5

1000 8-11 Г 2± 1,5

свежесобранная 10-50 100-250 10-12 10-12 25-26 25-26 26, Г-30% 26, Г-50% 11 ±1,5 8± 1,5

s 500-1000 9-11 20-23, Г-80% Г 6± 1,5

со s о Ч хранившаяся 1 сут 10-50 100-250 500-1000 10-12 10-11 8-11 25-26 25-26, Г-30% 18-23, Г 80% 26, Г-50% Г Г 9 ±2,5 6 ±1,5 4± 1,5

и cs хранившаяся 2 сут 10-50 100-250 10-12 10-11 25-26 25-26, Г-30% 26, Г-50% Г 8± 1,5 6± 1,5

500-1000 8-11 18-23, Г-80% Г 4± 1,5

Контроль 0,0 10-11 25-26, Г-30% Г 6± 1,5

Примечание * - диапазон концентраций означает, что в пределах обозначенного интервала результаты действия не меняются Наблюдения проводили до полной гибели эмбрионов как в контроле, так и в опыте ** - Стадии развития 8, 9 - ранняя бластула 1, 2, соответственно, 10-11 - средняя бластула 1, 2, соответственно, 12 - поздняя бластула 1, 15 - ранняя гаструла 2, 16- средняя гаструла 1, 17 - средняя гаструла 2, 18, 19 - поздняя гаструла 1, 2, соответственно, 20, 21 - призма 1, 2, соответственно, 22, 23, 24 - ранний плутеус 1, 2, 3, соответственно, 25, 26 - средний плутеус 1, 2, соответственно (Бузников, Подмарёв, 1975), Г - гибель эмбрионов

Наибольшее стимулирующее действие оказывали экстрактивные вещества из водоросли второго года жизни (10-50 мкг/мл) В их присутствии наблюдалась наиболее высокая продолжительность жизни эмбрионов морского ежа (почти в 1,5-2 раза больше, чем в контроле) При более высоких концентрациях (500-1000 мкг/мл) все вещества оказывали ингибирующее действие на эмбрионы, выражавшееся в отставании их развития и значительном уменьшении продолжительности жизни Индивидуальные вещества, входящие в состав L japónica, а именно маннит и глутаминовая кислота, в широком интервале концентраций (10-1000 мкг/мл) не влияли на репродуктивные функции морского ежа Возможно, биологическая активность экстрактивных веществ из L japónica определяется присутствием других химических соединений, содержание которых значительно изменяется в процессе онтогенеза водоросли

Табл 3 Влияние веществ водно-этанольных экстрактов L japónica, добавленных на стадии поздней бластулы 1, на развивающиеся эмбрионы морского ежа__

Образцы £ japónica, из которых получены экстрактивные вещества Концентрация веществ, мкг/мл Стадии развития ** Продолжительность жизни, сутки

1 сут 4 сут 6 сут

1 год жизни свежсобранная 10-100* 250 500-1000 21-22 18-19, Г-20% 15-18, Г-30% 25-26, Г-30% 19-21, Г-50% Г 25-26, Г-80% Г 6 ±2,5 5± 1,5 2± 1,5

хранившаяся 1сут 10-100 250 500-1000 21-22 21-22 15-19, Г-30% 25-26 24-25 Г 26 Г 8 ±2,5 5 ±2,5 2 ±1,5

хранившаяся 2 сут 10-100 250-500 1000 21-22 21-22 15-19 25-26 25-26 21-23, Г-80% 26 26 Г 9 ±2,5 6 ±1,5 4 ±1,5

2 года жизни свежесобранная 10 50-250 500-1000 21-22 21-22 18-20, Г-20% 24-25 24-25 23-25, Г-30% 25-26, Г-50% 26 23-25, Г-80% 6 ±2,5 8 ±2,5 6± 1,5

хранившаяся 1 сут 10 50-250 500-1000 22 21-22 18-21, Г-20% 25-26, Г-10% 25-26, Г-10% 23-25, Г-30% 26, Г-50% 26, Г-50% 24-26, Г-80% 6 ±2,5 8 ±2,5 6± 1,5

хранившаяся 2 сут 10 50-250 500-1000 22 22 20-21 25-26, Г-30% 25-26, Г10% 23-25, Г-10% 25-26, Г-50% 26, Г-30% 25-26, Г-50% 6 ±2,5 9 ±2,5 7± 1,5

Контроль 00 21-22 25-26, Г-30% 25-26, Г-80% 6± 1,5

Примечание * - диапазон концентраций означает, что в пределах обозначенного интервала результаты действия не меняются Наблюдения проводили до полной гибели эмбрионов как в контроле, так и в опыте ** - Стадии развития 15 - ранняя гаструла 2, 16-средняя гаструла 1,17- средняя гаструла 2, 18, 19 - поздняя гаструла 1,2, соответственно, 20, 21 - призма 1, 2, соответственно, 22, 23, 24 - ранний плутеус 1, 2, 3, соответственно, 25, 26 -средний плутеус 1,2, соответственно (Бузников, Подмарев, 1975), Г - гибель эмбрионов

3.3 Изменение состава экстрактивных веществ L. japónica в зависимости от стадии развития и времени хранения водоросли

Для выявления связи между составом экстрактивных веществ из свежесобранной и разрушенной при хранении ламинарии и их пищевой привлекательностью для морского ежа был проведен сравнительный анализ компонентов водно-этанольных и водных экстрактов из L japónica (рис 6)

Установлено, что в процессе разрушения талломов ламинарии при ее хранении на берегу увеличивается общее количество углеводов, растворяющихся в водном этаноле (на 30-50%), в том числе маннита (на 10-20%) По-видимому, в процессе хранения ламинарии разрушаются клеточные стенки водоросли и появляются низкомолекулярные олиго - и полисахариды, легко переходящие в водный этанол С увеличением времени хранения L japónica на берегу до 4 сут содержание глутаминовой кислоты в экстрактивных веществах уменьшалось в 5 раз, белка в 2 раза, полифенолов в 3 раза

Нами показано активирующее действие фукоидана, выделенного из свежесобранной L japónica второго года жизни, на пищеварительный фермент морского

ежа В связи с этим исследованы моносахаридный состав и содержание водорастворимых полисахаридов в различных образцах L japónica (табл 4)

£ s

о 3

е- о

о о.

-е &

В 8

а ш

20 15 10 5 • 0

Ifeh

Wft

S St

1 *

StSí®!

свежесобранная

о 3

* § О И

30 20 8- 10 о

Sí

1 сут хранения

2 сут хранения

3 сут хоанения

4 сут хоанения

Ш.

I и

свежесобранная

1 сут хранения

2 сут хранения

3 сут хоанения

4 сут хоанения

□ / □ 2 dj а 4

oí образцы водоросли

□2 OJ в 5 П6 Я7

образцы водооосли

Рис 6 Зависимость состава веществ (% от сухого веса водоросли) L japónica от возраста и времени хранения водоросли А - L japónica первого года жизни, октябрь 2004 г, Б - L japónica второго года жизни, октябрь 2004 г 1 - общий сахар, 2 -фукозсодержащие вещества, 3 — маннит, 4 - глутаминовая кислота, 5 - белок, 6 -полифенолы, 7 - ламинаран

Табл 4 Моносахаридный состав и содержание водорастворимых полисахаридов (фукоиданов и ламинаранов) (%) в образцах L japónica первого и второго годов жизни, до

Образцы водоросли Полисахарид Общие сахара *, % от навески Моносахаридный состав Glc/Fuc/Gal/Man/Xyl /Rha Суль фаты ** % от навески

1 год жизни свежесобранная фукоидан 6,8 0/54/ 5 /28/10/3 14,0

ламинаран 13,8 52/10/8/28 / 2 /0 н о

хранившаяся 3 сут фукоидан 5,6 0/ 35 /21/39/4/1 4,8

ламинаран 9,3 н о н о

2 года жизни свежесобранная фукоидан 16 2 /65 / 3/ 23/ 6/1 26,0

ламинаран 22 23 /20/ 7 /45/3 /2 н о

хранившаяся 3 сут фукоидан 7,8 4 /49 / 18/21/6/2 3,0

ламинаран 13,8 н о н о

* - содержание Сахаров в полисахаридной фракции, определенное фенол-сернокислотным методом, ** - сульфаты определены турбодиметрическим методом (Craigier, Wen et al, 1984), н о - не определено

Можно отметить, что фукоидан, выделенный из ламинарии, хранившейся 3 сут, более гетерогенен по моносахаридному составу, чем фукоидан из свежесобранной

ламинарии содержание фукозы, маннозы, галактозы в нем примерно одинаково В ИК -спектрах фукозсодержащих полисахаридов, выделенных из свежесобранной ламинарии, наблюдаются интенсивные полосы поглощения в области 850 см'1 и 1200 см"1, соответствующие сульфатным группам Напротив, образцы полисахаридов, выделенных из хранившейся на берегу водоросли, практически не сульфатированы, что подтверждается турбодиметрическим анализом (табл 4, рис 7)

$ ! i

1800 1600 1400 1200 1000 800 V> СМ

Рис 7 ИК - спектры фукозсодержащих полисахаридов, выделенных из свежесобранной (А) и разрушенной при хранении на берегу в течение трех сут L japónica второго года жизни (Б)

Исследование показало, что L japónica содержит вещества, количество и структура которых, в определенные моменты ее жизненного цикла значительно изменяются, что может быть связано с изменением пищевой привлекательности водоросли для морского ежа Биохимические характеристики L japónica различных стадий развития хорошо согласуются с характером пищевых предпочтений S intermedius Данные эксперимента по изучению химического состава веществ L japónica после ее хранения на берегу могут лечь в основу биотехнологии подкормки морского ежа Продукт, полученный после хранения L japónica на берегу, в течение 3-4 сут привлекателен как пищевой источник для морского ежа, что подтверждается как натурными наблюдениями, так и биохимическими исследованиями

3 4. Биохимические особенности питания морского ежа ламинарией Вещества, усваиваемые S intermedias из пластин L. japónica

Представляет интерес, как в процессе переваривания ламинарии ежом изменяется состав ее веществ Для изучения усвояемости веществ L japónica ежом нами был проведен сбор водоросли до ее поедания и экскрементов, выделенных ежом после потребления ламинарии, с последующим биохимическим анализом веществ, растворимых в водном этаноле и в воде (табл 5) Как следует из табл 5, морской еж в первую очередь усваивает из L japónica маннит и свободные аминокислоты, а так же до 50% белковых веществ

Табл 5 Общая характеристика ламинарии, потребляемой морским ежом

Образцы водоросли Вес сырой водоросли, г Вес сухой водоросли, г Выход сухой водоросли, % Выход водорастворимых веществ, %*** Выход веществ, р-римых в водном спирте, %*** Вещества, растворимые в водном этаноле, %*** Водорастворимые вещества,

Маннит1 <L> et« £ S о га я О о к 0J LQ ламинаран4 1 фукоидан5 1

К* 200 34,0 17,0 15,7 13,8 10 1,30 2 0,7 2,2

О** 120 13,3 11,15 31,9 23,3 2,3 0,1 1 0,4 11,8

* - К- контрольный образец ламинарии, служившей продуктом питания для морского ежа, ** - О-экскременты морского ежа, *** - % от веса сухой водоросли 1 - маннит определяли методом Нэша (Vaskovsky, Isay, 1969), 2 - свободные аминокислоты в экстракте определяли на аминокислотном анализаторе "Biotromk",3 - белок определяли по Лоури (Lowry, 1951)

Известно, что морские ежи усваивают 50-70% растворимых в воде полисахаридов и до 75% альгиновой кислоты (Menelona, Pelletier, 2005), однако сведения об усвоении ими ламинаранов и фукоиданов отсутствуют Нами исследовано содержание и моносахаридный состав водорастворимых полисахаридов - ламинаранов и фукоиданов в талломах исходной ламинарии и в экскрементах морского ежа (табл 6)

Табл 6 Выход (%) и моносахаридный состав фракций водорастворимых полисахаридов

Образцы водоросли Полисахарид Выход (% от обезжир водоросли) Общие сахара(% от навески) Моносахаридный состав Glc / Fue /Gal /Man / Xyl/Rha

К* фукоидан 2,2 9,3 0 / 53,0/27,8/6,25/11,8/0

ламинаран 0,7 12,9 16,9/38,5/30,6/2,5/9,3/0

О** фукоидан 11,8 8,3 0 / 28,9 / 43,5 /5,65 /14,7 / 5,6

ламинаран 0,4 10,5 15,2 /17,6 /19,5/ 9,3/14,5/14,5

* - К-контрольный образец ламинарии, служившей продуктом питания для морского ежа

** - О-экскременты морского ежа

Показано, что количество заряженных полисахаридов аналогичных фукоидану в отходах питания в 3-5 раз выше, чем в контрольных образцах L japónica Возможно, фукоидан не усваивается ежом и накапливается в экскрементах Фукоидан, выделенный из экскрементов морского ежа, содержит практически в 2 раза меньше фукозы и обогащен ксилозой, рамнозой, маннозой, галактозой по сравнению с фукоиданом из L japónica, служившей продуктом питания для морского ежа (табл 6)

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что при нахождении £ japónica в пищеварительном тракте ежа клеточные стенки водоросли подвергаются значительной деструкции В составе белковых, полисахаридных и др веществ L japónica, происходят глубокие изменения И эти изменения могут являться основой для разработки биотехнологии выращивания L japónica с заданными, привлекательными для питания

ежа, характеристиками (в частности, необходимо выращивать водоросль с повышенным содержанием маннита, аминокислот, полисахаридов, чего возможно достичь в условиях марикультуры водоросли (Крупнова, 2002))

3.5. Выделение из слоевищ L. japónica ингибитора 1,3-($-0-глюканазы морского ежа S iníermedius

Выделение ингибитора 1,3-р-О-глюканазы из свежесобранной L japónica первого года жизни проводилось по разработанной нами методике, включающей следующие стадии

1 Обработка свежесобранной водоросли этанолом (1 1, по весуj Водно-этанольный экстракт содержал соли, полифенолы и другие низкомолекулярные вещества В водный этанол экстрагировалось около 30% веществ от сухого веса водоросли, в том числе сюда переходили вещества, обладающие ингибирующим действием на 1,3-p-D-глюканазу морского ежа

2 Обработка водно-этанолъного экстракта хлороформом Водно-этанольный экстракт несколько раз обрабатывали хлороформом, в который переходила неактивная липидная фракция Хлороформенный слой отделяли Вещества, ингибирующие активность фермента, оставались в супернатанте Супернатант концентрировали под вакуумом досуха

3 Хроматография на гидрофобном носителе Полихром-1 Полученный осадок растворяли в воде и наносили на колонку с гидрофобным носителем Полихромом-1 (политетрафторэтиленом) Вещества с Полихрома-1 последовательно элюировали сначала водой, а затем водным этанолом со ступенчатым градиентом концентрации (10-, 30-, 60-, 80%) Фракция (ФУ), элюируемая 30%-ым водным этанолом, ингибировала пищеварительный фермент морского ежа на 50% при концентрации экстрактивных веществ 120 мкг/мл Активную фракцию высушивали лиофильно Результаты выделения и очистки ингибитора приведены на рис 8 и в табл 7 Идентификацию веществ в активной фракции проводили различными методами (рис 8, табл 8)

220 Рис

200 13,

8 С-ЯМР-спектр фракции ФУ, полученной при разделении водно-этанольного

экстракта L japónica на ПХ-1

Табл 7 Выделение и характеристика ингибирующей фракции из L japónica первого года

жизни

Стадии очистки Выход ингибирующей фракции, % от веса сухой водоросли 150, мкг/мл Степень очистки по ингибирующей способности

Исходная водоросль 100

Экстракция водным этанолом, фракция - Ф1 30 600+0,5 1

Обработка экстракта хлороформом, фракция ФП 22 0 0

Гидрофобная хроматография, фракция ФШ (вода) 4 0 0

Гидрофобная хроматография, фракция Ф1У (10% этанол) 4 0 0

Гидрофобная хроматография, фракция ФУ (30% этанол) 2 120±0,5 3,3

Гидрофобная хроматография, фракция ФУ (60% этанол)1 1,5 0 0

Гидрофобная хроматография, фракция ФУП (80% этанол) 1,5 0 0

В составе активной фракции ФУ был обнаружен и идентифицирован маннит (данные 13С-ЯМР-спектроскопии, химические сдвиги 63 9 мд (С1, С6), 72 2 мд (С2, С5), 70 6 м д (СЗ, С4)) Как уже упоминалось, ингибирунмцего действия маннита на 1,3-р-Р-глюканазу не выявлено Углеводы были обнаружены и количественно определены фенол-сернокислотным методом Анализ продуктов кислотного гидролиза на углеводном анализаторе "ВкЛгошк" показал, что основным моносахаридом углеводной компоненты этой фракции является глюкоза

Табл 8 Характеристики фракций, полученных на различных стадиях очистки

ингибитора

Характеристика Фракция

Ф1 Ф11 ФШ ФГУ ФУ ФУ1 ФУП

Содержание белка', % от навески 2 0 2 4 0 3 но

Содержание углеводов2, % от навески 7 8 40 50 50 30 30

Моносахаридный состав3 Glc/Mn Glc/Mn Glc/Mn Мп Glc/Mn Glc/Mn н о

Полифенолы4 -н- + - - + - -

Анализ фракций проводили - по Лоури - фенолсернокислотным методом, - после гидролиза 2М HCl (2 ч) на углеводном анализаторе "Biotronik", 4-реакцией с хлоридом железа (III)

Углеводная компонента идентифицирована как смесь 1,3,1,6-ß-D-глюкоолигосахаридов, так как в 13С-ЯМР-спектрах фракции ФУ присутствовали также сигналы, характерные для этих олигосахаридов 103-104 м д (С1), 85-87 м д (СЗ, ß-1,3), 68 5 м д (С4, ß-1,3), 69 5 м д (С6, ß-1,6), 61-62 мд (свободные С6 атомы) Полифенолы были обнаружены качественной реакцией с хлоридом железа (III) Кроме этого в 13С-ЯМР

спектре фракции ФУ присутствовали сигналы, характерные для полифенолов - 157 2, 152 9,151 3 мд (рис 8)

ВЫВОДЫ

1 Впервые в свежесобранной L japónica первого года жизни, обнаружен ингибитор 1,3-)3-0-глюканазы - фермента пищеварительного тракта морского ежа В процессе старения и разрушения водоросли в ней накапливаются вещества - активаторы этого фермента

2 В результате разделения веществ водно-этанольного экстракта свежесобранной L japónica первого года жизни, содержащего ингибитор, получена фракция, ингибирующая 1,3-Р-0-глюканазу Фракция состоит из углеводов и полифенолов Индивидуальные вещества, входящие в состав L japónica маннит, глутаминовая кислота, флоротанин и альгиновая кислота не оказывали действия на этот фермент Три основных гликолипида водоросли сульфохиновозилдиацилглицерин, дигалактозилдиацилглицерин и моногалактозилдиацилглицерин увеличивали активность пищеварительного фермента морского ежа от 1,3 до 2,8 раз

3 Установлено, что в процессе старения и разрушения L japónica увеличивается общее количество растворяющихся в водном этаноле углеводов в 1,5 раза, маннита - в 1,2 раза, и, напротив, содержание глутаминовой кислоты уменьшается в 5 раз, белка - в 2 раза, полифенолов - в 3 раза Фукоидан, выделенный из разрушенной при хранении на берегу L japónica, практически несульфатирован и более гетерогенен по моносахаридному составу, чем фукоидан, выделенный из свежесобранной водоросли

4 Обнаружено, что экстрактивные вещества из свежесобранной L japónica первого года жизни угнетающе действуют на сперматозоиды, понижая их оплодотворяющую способность до 50% Вещества водно-этанольных экстрактов L japónica второго года жизни и L japónica, разрушенной при хранении на берегу, практически не оказывают действия ни на сперму, ни на яйцеклетки S intermedias

5 Показано, что по отношению к эмбрионам морского ежа наиболее токсичны экстрактивные вещества из свежесобранной L japónica первого года жизни, добавленные как на стадии зиготы, так и на стадии поздней бластулы Вещества свежесобранной L japónica второго года жизни и L japónica, разрушенной при хранении на берегу, напротив, проявляли стимулирующий эффект, увеличивая продолжительность жизни эмбрионов морского ежа

6 Из пластин съеденной ламинарии морской еж полностью усваивает маннит, аминокислоты, однако не усваивает фукоидан

7 Установлено, что в процессе сосуществования морской еж и ламинария выработали целый ряд реакций на трофическом и репродуктивном уровнях, позволяющих выживать обоим видам L japónica первого года жизни синтезирует вещества, ингибирующие как пищеварительные, так и репродуктивные функции морского ежа В

разрушающихся водорослях, наоборот, накапливаются вещества, стимулирующие оба эти процесса

8 Показано, что выявленные закономерности взаимодействия S intermedius и L japomca могут быть использованы в разработке биотехнологии подкормки морского ежа

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

1 Ермакова С П, Бурцева Ю В , Сова В В , Крачун (Агаркова) В В., Звягинцева Т Н Белки бурых водорослей - ингибиторы эндо-1—-»З-р-О-глюканаз морских беспозвоночных //Биохимия 2001 Т 66 вып 2 С 234-241

2 Agarkova V.V, Krupnova Т N , Ermakova S Р , Shevchenko N М , Zvyagintseva Т N The action of Laminaria japomca extractives on 1,3-D-glucanase, a digestive enzyme of the Strongylocentrotus intermedius sea urchin // Applied Biochemistry and Microbiology 2007 Vol 43 №4 P 511-517

Работы, опубликованные в материалах региональных и международных конференций, симпозиумов

3 Крачун (Агаркова) В.В., Веригина Н С 1-»3-Р-глюканаза морского ежа Strongylocentrotus intermedius // Сб тез докл Региональной конференции по фундаментальным исследованиям морской биоты (Биология, Химия и Биотехнология) Владивосток, 2002 С 132

4 Krupnova Т, Pavlychkov V, Agarkova V. Biotic relationships of brown aiga Laminaria japomca and sea urchins Strongylocentrotus intermedius II Abstract of the XVIII International Seaweed Symposium, Norway, 2004 P 238

5. Kratchun (Agarkova) V, Krupnova Т., Schevchenko N, Zvyagintseva T Effect of the extracts and some substances from brown seaweed Laminaria japomca on digestive enzymes of sea urchin Strongylocentrotus intermedius // Abstract of the XVIII International Seaweed Symposium, Norway, 2004 P 219

6. Krupnova T, Pavlychkov V, Agarkova V Adaptation mechanisms of gray sea urchins and Laminaria coexistence // Abstract of the PICES, Vladivostok, 2005 P 171-172

7 Krupnova T, Pavlychkov V, Agarkova V Consuption of kelp forest by sea urchins along Primorye coast (the sea of Japan) // Abstract of the Fourth Asian - Pacific Phycological Forum, Bangkok, Thailand 2005 P 206

8 Агаркова B.B., Крупнова T H, Звягинцева Т.Н Экстрактивные вещества бурой водоросли Laminaria japomca и их действие на эндо-1 —>3 -P-D-глюканазу серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius // Сборник статей II Международной конференции "Морские прибрежные экосистемы водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки" М Изд-во ВНИРО 2005 С 242-244

Агаркова Вера Валерьевна Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria

japonica

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать «5» сентября 2007 г Формат 60x84/16 Тираж 100 экз Уел печ л 1 25 Заказ № 14515

Отпечатано в Типографии «Краски» 690048, г Владивосток, пр-т 100-летия, 43, тел 36-26-16, 55-95-31 www kpacku com

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Агаркова, Вера Валерьевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Биология морского ежа Strongylocentrotus intermedius.

1.2. Особенности питания морского ежа& intermedius.

1.2.1. Вещества бурых водорослей, усваиваемые морскими ежами.

1.3. Биология бурой водоросли Laminaria japonica.

1.3.1. Состав веществ бурых водорослей.

1.4. Биотические взаимоотношения морских ежей и бурых водорослей.

1.5. Биохимические взаимоотношения макрофитов и морских травоядных животных.

1.5.1. Химическая защита водорослей от морских растительноядных животных.

1.6. Природные ингибиторы а-амилаз. Специфичность и биологическое действие.

1.7. Влияние веществ синтезируемых водорослями на пищеварительные и репродуктивные функции морских организмов.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Объекты исследований.

2.2. Реагенты и субстраты.

2.3. Основные аналитические методы.

2.4. Получение экстрактов из L. japonica растворителями.

2.5. Получение полисахаридов из L. japonica

2.6. Ферменты.

2.7. Определение активности ферментов.

2.8. Действие веществ L. japonica на 1,3-р-Б-глюканазу морского ежа.

2.9. Изучение биохимических особенностей питания морского ежа S. intermedins ламинарией.

2.10. Изучение пищевой привлекательности L. japonica по отношению к морскому ежу.

2.11. Методика инкубации эмбрионов морского ежа.

2.12. Действие экстрактивных веществ из L. japonica на жизнеспособнотсь эмбрионов S. intermedins.

2.13. Оплодотворяющая способность спермы и оплодотворяемость яйцеклеток морского ежа

2.14. Статистическая обработка результатов.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Действие веществ, выделенных из L. japonica, на 1,3-|3-0-глюканазу- пищеварительный фермент S. intermedins.

3.2. Влияние веществ из L. japonica на сперматозоиды, яйцеклетки и эмбрионы морского ежа S. intermedins.

3.3. Изменение состава экстрактивных веществ L. japonica в зависимости от стадии развития и времени хранения водоросли.

3.4. Биохимические особенности питания морского ежа ламинарией. Вещества, усваиваемые S. intermedins из пластин

Ф L. japonica.

3.5. Выделение из слоевищ L. japonica ингибитора l,3-{3-Dглюканазы морского ежа S. intermedins.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica"

Актуальность темы. В настоящее время многие страны, такие как Япония, Канада, Норвегия, США, активизировали исследования возможностей сохранения запасов морских ежей при постоянной их добыче. Интерес к морским ежам, и в частности к Strongylocentrotus intermedius вызван, прежде всего, уникальными свойствами их икры: сорбирующими, радиопротекторными, иммуностимулирующими.

Морской еж S. intermedius является основным консументом ламинариевых водорослей, в районах произрастания которых и отмечены его массовые поселения. В водах, где прессинг естественных хищников невелик, основным фактором, регулирующим развитие популяции ежа, являются пищевые ресурсы (т.е. запасы ламинариевых водорослей). Как известно, в морских экосистемах площади твердых субстратов ограничены, что часто является лимитирующим фактором для расселения гидробионтов с подвижной личиночной стадией или водорослей, размножающихся с помощью подвижных зооспор. В связи с этим представляет несомненный интерес изучение биотических взаимоотношений серого морского ежа и ламинарии японской для выяснения закономерностей их обитания на одних и тех же площадях.

Исследования трофических и репродуктивных взаимоотношений L. japonica и S. intermedius имеют как фундаментальный, так и прикладной интерес и необходимы для понимания поведения морского ежа в природе при питании на ламинариевых полях, а также, используя полученные новые знания, можно разработать методы подкормки ежа ламинарией. С другой стороны, интерес к этим исследованиям связан с поиском способов защиты марикультуры L. japonica от поедания ее ежом.

В водных биоценозах большую роль во взаимодействиях популяций играют биохимические влияния, реализующиеся через выделение в воду различных метаболитов. Несмотря на относительно большое количество литературных данных о химической защите макрофитов от морских растительноядных животных, имеется мало сведений о механизме действия отдельно выделенных метаболитов, о том, на какие жизненно важные процессы они влияют (Еляков, Стоник, 1986; Усов, Чижов, 1988; Steinberg, Vanaltena, 1992).

Известно, что одним из основных механизмов действия токсичных веществ является ингибирование ферментативных процессов. Поэтому привлечение морских животных, поедающих водоросли, или защита от них может быть связана с индукцией синтеза веществ, подавляющих или активирующих ферменты пищеварительного тракта животных.

Сообщения о подобном способе защиты для морских животных отсутствуют, однако известно, что наземные растения защищаются от насекомых и травоядных животных, синтезируя ингибиторы амилаз или протеиназ (Whitaker, 1988; Suzuki et ai., 1993; Broadway, 1996; Yamagata et al., 1998; Girl, Kachole, 1998; Ono et al., 2001). Согласно литературным данным, основными пищеварительными ферментами у морских беспозвоночных, прежде всего, являются ламинариназы (l,3-(3-D-глюканазы) (Елякова, 1978; Сундукова, Елякова, 1989; Звягинцева, Сова и др., 1998).

Для изучения взаимодействия морского ежа S. intermedins и водоросли L. japonica мы использовали подход, известный для наземных организмов (Ishimoto, Kutimura, 1993; Wiegand et al., 1995; Vallee, 1996; Berre-Anton et al., 1997) и заключающийся в поиске среди веществ L. japonica эффекторов (активаторов или ингибиторов) 1,3-Р-Б-глюканазы -пищеварительного фермента S. intermedins.

Несмотря на активный промысел S. intermedins и его спрос на внешнем рынке многие аспекты биологии морского ежа недостаточно изучены. Наши исследования закономерностей существования и межвидовых отношений морского ежа и ламинарии японской расширят представления о структуре и функционировании этого сообщества.

Цель исследования. Цель работы изучить биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа S. intermedins и бурой водоросли L. japonica.

Задачи исследования. Для достижения цели предстояло решить следующие задачи:

1. Исследовать действие экстрактивных веществ свежесобранной L. japonica на различных стадиях развития (от проростков до разрушающегося слоевища в конце ее жизненного цикла) и L. japonica, хранившейся на берегу, на 1,3-(3-0-глюканазу - основной пищеварительный фермент морского ежа.

2. Изучить действие экстрактивных веществ L. japonica на оплодотворяющую способность спермы, оплодотворяемость яйцеклеток и продолжительность жизни развивающихся эмбрионов морского ежа S. intermedius.

3. Изучить биохимические особенности питания морского ежа S. intermedius ламинарией японской. Для этого провести сравнительный химический анализ L. japonica до поедания ее ежом и экскрементов, выделенных ежом после потребления ламинарии.

4. Изучить пищевую привлекательность L. japonica (свежесобранной и разрушенной при хранении на берегу) для морского ежа, исследовав изменения в составе веществ ламинарии в зависимости от возраста и в процессе частичного разрушения талломов.

Защищаемые положения:

1. В процессе существования морской еж S. intermedius и бурая водоросль L. japonica выработали ряд приспособительных реакций на трофическом и репродуктивном уровнях, позволяющих выжить обоим видам.

2. Свежесобранная ламинария первого года жизни содержит вещества, ингибирующие основной фермент пищеварительного тракта морского ежа. В процессе разрушения слоевищ водоросли, при ее хранении на берегу, в них накапливаются вещества, активирующие как пищеварительный процесс, так и процесс оплодотворения морского ежа.

Научная новизна. Впервые показано, что совместное существование ламинарии японской и морского ежа S. intermedius в одном биоценозе обеспечивается различными реакциями организмов, происходящими на трофическом и репродуктивном уровнях. Впервые в L. japonica первого года жизни обнаружены вещества, ингибирующие фермент пищеварительного тракта морского ежа. Очевидно, поэтому молодая ламинария не поедается ежом. Вещества водно-этанольных экстрактов L. japonica второго года жизни и разрушенной при хранении на берегу водоросли, активируют пищеварительный фермент морского ежа. Действие этих же веществ на репродукцию S. intermedius аналогично. Вещества из водоросли первого года жизни являются наиболее токсичными по отношению к половым продуктам морского ежа, в процессе старения и разрушения L. japonica вещества, ингибирующие оплодотворение, исчезают. Установлено, что выделенный из L. japonica ингибитор пищеварительного фермента морского ежа является l,3;l,6-(3-D-глюкоолигосахаридом, связанным с полифенольной составляющей.

Практическая значимость работы. Результаты исследований совместного существования S. intermedius и L. japonica являются основой для разработки биотехнологии повышения товарных качеств морского ежа. Продукт, полученный после хранения L. japonica на 6epeiy, является привлекательным пищевым источником для морского ежа, что подтверждается как натурными наблюдениями, так и биохимическими исследованиями, показавшими присутствие среди веществ разрушающейся L. japonica активатора пищеварительного фермента морского ежа.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на XVIII Международном симпозиуме по морским водорослям, Норвегия, 2004; Международном симпозиуме PICES, Владивосток, 2005; Международном симпозиуме по морским водорослям стран Азиатско-Тихоокеанского региона, Бангкок, Таиланд, 2005; II Международной конференции "Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки", Архангельск, 2005.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 198 источников отечественных и иностранных авторов. Работа изложена на 116 страницах, содержит 12 таблиц, иллюстрирована 25 рисунками.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Агаркова, Вера Валерьевна

ВЫВОДЫ

1. Впервые в свежесобранной L. japonica первого года жизни, ц обнаружен ингибитор 1,3-(3-0-глюканазы - фермента пищеварительного тракта морского ежа. В процессе старения и разрушения водоросли в ней накапливаются вещества - активаторы этого фермента.

2. В результате разделения веществ водно-этанольного экстракта свежесобранной L. japonica первого года жизни, содержащего ингибитор, получена фракция, ингибирующая 1,3-Р-О-глюканазу. Фракция состоит из углеводов и полифенолов. Индивидуальные вещества, входящие в состав L. japonica: маннит, глутаминовая кислота, флоротанин и альгиновая кислота не оказывали действия на этот фермент. Три основных гликолипида водоросли: сульфохиновозилдиацилглицерин, дигалактозилдиацилглицерин и моногалактозилдиацилглицерин увеличивали активность пищеварительного фермента морского ежа от 1,3 до 2,8 раз.

3. Установлено, что в процессе старения и разрушения L. japonica увеличивается общее количество растворяющихся в водном этаноле углеводов в 1,5 раза, маннита - в 1,2 раза, и, напротив, содержание глутаминовой кислоты уменьшается в 5 раз, белка - в 2 раза, полифенолов

4* - в 3 раза. Фукоидан, выделенный из разрушенной при хранении на берегу

L. japonica, практически несульфатирован и более гетерогенен по моносахаридному составу, чем фукоидан выделенный из свежевыловленной водоросли.

4. Обнаружено, что экстрактивные вещества из свежесобранной L. japonica первого года жизни угнетающе действуют на сперматозоиды, понижая их оплодотворяющую способность до 50%. Вещества водно-этанольных экстрактов L. japonica второго года жизни и L. japonica,

Ч разрушенной при хранении на берегу, практически не оказывают действия ни на сперму, ни на яйцеклетки S. intermedius.

5. Показано, что по отношению к эмбрионам морского ежа наиболее токсичны экстрактивные вещества из свежесобранной L. japonica первого года жизни, добавленные как на стадии зиготы, так и на стадии поздней бластулы. Вещества свежесобранной L. japonica второго года жизни и L. japonica, разрушенной при хранении на берегу, напротив, проявляли стимулирующий эффект, увеличивая продолжительность жизни эмбрионов морского ежа.

6. Из пластин съеденной ламинарии морской еж полностью усваивает маннит, аминокислоты, однако не усваивает фукоидан.

7. Установлено, что в процессе сосуществования морской еж и ламинария выработали целый ряд реакций на трофическом и репродуктивном уровнях, позволяющих выживать обоим видам. L. japonica первого года жизни синтезирует вещества, ингибирующие как пищеварительные, так и репродуктивные функции морского ежа. В разрушающихся водорослях, наоборот, накапливаются вещества, стимулирующие оба эти процесса.

8. Показано, что выявленные закономерности взаимодействия S. intermedius и L. japonica могут быть использованы в разработке биотехнологии подкормки морского ежа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования механизмов биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica, выявлена корреляция между наблюдаемыми в природе поведенческими особенностями морского ежа, по отношению к L. japonica, и присутствием в водоросли веществ, действующих на пищеварительный фермент S. intermedius. Сопоставляя данные, полученные при экспериментальных исследованиях с результатами натурных наблюдений, можно сделать следующее заключение:

Одни и те же растения L. japonica на протяжении жизненного цикла различаются по своей пищевой доступности для S. intermedius. В ходе своего эволюционного развития они выработали целый комплекс приспособительных реакций, позволяющих совместно выживать обоим видам.

Присутствие ингибитора в тканях водоросли первого года жизни позволяет говорить о нем, как об одном из важных звеньев в регуляции физиологических процессов. Можно отметить совпадение накопления ингибирующих веществ в L. japonica первого года жизни с уменьшением пищевой активности морского ежа. Максимум пищевой активности S. intermedius приходится на месяцы, когда ингибитор в L. japonica первого года жизни отсутствует, a L. japonica второго года жизни накапливает вещества, активирующие пищеварительный фермент ежа (рис. 17).

Сопоставляя данные по содержанию веществ ламинарии, обладающих эффекторным действием по отношению к пищеварительному ферменту S. intermedius, с сезонной динамикой его суточного пищевого рациона, можно предполагать, что увеличение и ослабление пищевой активности S. intermedius может быть связано: во первых - с содержанием веществ в талломе водоросли, изменяющих активность 1,3-Р-0-глюканазы

S. intermedius, во вторых - с увеличением пищевой ценности L. japonica второго года жизни по отношению к L. japonica первого года жизни.

Быстрое снижение давления морского ежа по отношению к L. japonica первого года жизни препятствует ее полному уничтожению и тем самым гарантирует длительное сосуществование обоих видов. С другой стороны, достаточно быстрое усиление воздействия морского ежа в интервале больших плотностей проростков и L. japonica второго года жизни, обеспечивает ежу возможность эффективно ограничивать численность водоросли, т.е. выполнять регуляторную роль. Поедая выбросы L. japonica, оторванной от грунта штормами, морской еж очищает прибрежье от разрушенных растений и выполняет "санитарную" функцию, поедая старые отспороносившие растения. Морской еж освобождает субстрат для прорастания вновь осевших зооспор водоросли (рис. 25).

Интересно сравнить действие экстрактивных веществ из различных образцов L. japonica на репродуктивную и пищеварительную функции морских ежей. Анализ данных показывает, что экстрактивные вещества из свежесобранной L. japonica первого года жизни ингибируют 1,3-Р-0-глюканазу - основной фермент пищеварительного тракта морского ежа. Экстрактивные вещества из L. japonica, разрушенной при хранении, напротив проявляли значительное активирующее действие на этот фермент. Действие этих же веществ на репродуктивную функцию аналогично. Вещества из L. japonica первого года жизни являются наиболее токсичными по отношению к половым продуктам морского ежа, в процессе разрушения L. japonica вещества, ингибирующие оплодотворение, исчезают.

L. japonica первого года жизни

L. japonica второго года жизни gjf (до спороношения) тШШ fjm§ г т mJf ■ML

IMP*

Проростки L. japonica

L. japonica (очищает второго года прибрежье от жшни (ОТспоро-азрушенных ^ носившая) japonica, разрушенная в условиях (выбросы)

Рис. 25. Взаимоотношения морского ежа S. intermedius и водоросли L. japonica:

L. japonica не содержит ингибитора пищеварительного фермента морского ежа; j | - L. japonica содержит ингибитор пищеварительного фермента морского ежа.

Уменьшение запасов L. japonica в прибрежье Приморья (Крупнова, 2003) делает актуальной проблему обеспечения морского ежа полноценной кормовой базой. Используя полученные нами результаты, мы можем составить биотехнологию подкормки S.intermedius:

1. Культивирование L. japonica с повышенным содержанием маннита (Крупнова, 1987).

2. Сбор водоросли с плантаций.

3. Доставка L. japonica на берег.

4. Хранение водоросли в течение 3 суток на берегу, под брезентом.

5. Размещение разрушенных при хранении слоевищ L. japonica в зоне обитания S. intermedius.

Рис. 22. Биотехнология подкормки морского ежа "подготовленной" ламинарией.

Таким образом, биохимические характеристики L. japonica различных стадий развития хорошо согласуются с характером пищевых предпочтений морских ежей. Данные эксперимента по изучению химического состава веществ L. japonica после ее хранения на берегу, могут лечь в основу биотехнологии подкормки морского ежа. Продукт, полученный после хранения L. japonica в течение 3-4 суток, является привлекательным пищевым источником для морского ежа, что подтверждается как натурными наблюдениями, так и биохимическими исследованиями.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Агаркова, Вера Валерьевна, Владивосток

1. Аминина Н.М., Подкорытова А.В. Сезонная динамика химического состава Laminaria japonica, культивируемой у берегов Приморья // Раст. ресурсы. 1992. Т. 28. С. 137-140.

2. Архипова А.В., Коваленко Л.И., Кочерова А.Н. и др. Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии. Под ред. Сенова П.Л. М.: Медицина. 1987. 124 с.

3. Баранова З.И. Иглокожие залива Посьета Японского моря // Фауна и флора залива Посьета Японского моря. Исследования фауны морей. Л.: Наука. 1971. Т. 8. Вып. 16. С. 242-264.

4. Бузников Г.А., Подмарев В.К. Морские ежи Strongylocentrotus droebachinensis, S. nudus, S. intermedius II Объекты биологии развития. M.: Наука. 1975.222 с.

5. Еляков Г.Б., Стоник В.А. // Терпеноиды морских организмов. М.: Наука. 1986. 127 с.

6. Елякова Л.А. Исследование карбогидраз морских беспозвоночных. Дисс. докт. хим. наук. Владивосток. ТИБОХ ДВО РАН. 1978.317 с.

7. Ермакова С.П., Бурцева Ю.В., Сова В.В., Крачун В.В., Звягинцева Т.Н. Белки бурых водорослей ингибиторы эндо-1—>3-p-D-глюканаз морских беспозвоночных // Биохимия. 2001. Т. 66. вып. 2. С. 234241.

8. Жерихин В.В. Генезис травяных биомов // Экосистемные перестройки и эволюция биосферы. 1994. № 1. С. 132-137.

9. Звягинцева Т.Н., Макарьева Т.Н., Стоник В.А., Елякова JI.A. Сульфатированные стероиды губок семейства Halihondriidae природные ингибиторы эндо-1->3-Р-Б-глюканаз // Химия природн. соедин. 1986. Т. 1. № 1.С. 71-77.

10. Звягинцева Т.Н., Сова В.В., Ермакова С.П., Скобун А.С. Ингибиторы и активаторы эндо 1,3-P-D глюканаз в морских макрофитах // Биология моря. 1998. Т. 24. № 4. С. 246-249.

11. Зимина Л.С., Подкорытова А.В. Определение глутаминовой кислоты в водорослях // Изв. ТИНРО. 1976. Т. 99. № 1. С. 19-22.

12. Зинова А.Д. К вопросу о фитогеографическом районировании прибрежной полосы Мирового океана. Л.: Зоол. институт АН СССР. 1962. 35 с.

13. Кавамура И. Разведение морского ежа // Морской еж (перевод с японского, рукопись). Владивосток: ТИНРО-центр. 2002. 400 с.

14. Касьянов В.Л., Медведева Л.А., Яковлев С.Н., Яковлев Ю.М. Размножение иглокожих и двустворчатых моллюсков. М.: Наука. 1980. 208 с.

15. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. М.: Пищевая промышленность. 1973.242 с.

16. Кизеветтер И.В., Суховеева М.В., Шмелькова Л.П. Промысловые морские водоросли и травы дальневосточных морей. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981.112 с.

17. Киселева М.И., Шевченко Н.М., Крупнова Т.Н., Звягинцева Т.Н. Влияние фукоиданов на развивающиеся эмбрионы морского ежа Strongylocentrotus intermedius II Ж. эвол. биохим. и физиол. 2005. Т. 41. № 1.С. 51-57.

18. Кочетков Н.К., Бочков А.Ф., Дмитриев Б.А. Химия углеводов. М.: Химия. 1967. 556 с.

19. Крупнова Т.Н. Закономерности размножения ламинарии японской объекта марикультуры: Автореф. дис. к.б.н., Владивосток. ТИНРО. 1984.26 с.

20. Крупнова Т.Н. К биотехнологии культивирования ламинарии японской в двухгодичном цикле // Промысловые водоросли и их использование. М.: ВНИРО. 1987. С. 21-25.

21. Крупнова Т.Н., Павлючков В.А. Питание серого морского ежа (Strongylocentrotus intermedius) в прибрежной зоне северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. 2000. Т. 127. № 2. С. 372-381.

22. Крупнова Т.Н., Павлючков В.А. Пищевые потребности морского ежа Strongylocentrotus intermedius в естественных условиях на ламинариевых полях // Изв. ТИНРО. 2003. Т. 134. № 1. С. 195-208.

23. Кузнецов В.В. Питание и рост растениеядных морских беспозвоночных Восточного Мурмана // Изв. АН СССР. Сер биол. 1946. С. 431-457.

24. Мальцев В.Н., Моисеенко Т.Н. Результаты исследований культивирования ламинарии японской в Приморье // Изв. ТИНРО. 1978. Т. 3.№ 1.С. 47-54.

25. Матишов Г.Г. Промысловые и перспективные для использования водоросли и беспозвоночные Баренцева и Белого морей. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН. 1998. 628 с.

26. Петров Е. Ламинариевые и фукусовые водоросли в морях СССР // Раст. ресурсы. 1977. Т. 9. Вып. 2. С. 123-127.

27. Подкорытова А.В. Динамика некоторых свободных аминокислот ламинарии японской в процессе роста и созревания репродуктивной ткани // Исслед. по технол. новых объектов промысла. Владивосток: ТИНРО. 1980. С. 53-57.

28. Саенко Г.Н. Металлы и галогены в морских организмах. М.: Наука. 1992.200 с.

29. Салтыкова Е.С., Поскряков А.В., Николенко А.Г., Хайруллин

30. P.M. Иммуномодулирующее действие хитоолигосахаридов на медоносную пчелу Apis mellifera И Ж. эвол. биохим. и физиол. 2000. Т. 36. № 5. С. 395400.

31. Сова В.В., Светашева Т.Г., Елякова JI.A. Природные ингибиторы Р-1,3-глюканаз. Высокомолекулярный ингибитор из тропической губки Myrmekioderma granulata И Химия природн. соедин. 1988. №. 4. С. 566-572.

32. Сова В.В., Левин Э.В. Действие полиоксистероидов изморских звезд и офиур на активность 1,3-П-0-глюканаз // Химия природн соедин. 1994. №. 5. С. 647-650.

33. Стебаев И.В., Пивоварова Ж.Ф., Смоляков Б.С., Неделькина

34. С.В. Общая бйогеосистемная экология. Новосибирск: Наука. 1993. 384 С.

35. Сундукова Е.В., Елякова Л.А. Распространение некоторых глюканаз среди морских беспозвоночных // Биология моря. 1989. № 4. С. 78-80.

36. Суховеева М.В., Подкорытова А.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. Владивосток: ТИНРО-центр. 2006. 243 с.

37. Усов А.И., Чижов О.С. Химические исследования водорослей.

38. Новое в жизни, науке, технике. Сер. Химия. М.: Знание. 1988. № 5. С. 48.

39. Усов А.И., Чижов А.О. Полисахариды водорослей. Углеводный состав бурой водоросли Chorda filum II Биоорг. химия. 1989. Т. 15. С. 208-216.

40. Фадеев В.И., Ивин В.В. Фауна морских ежей шельфа острова Монерон // Бентос шельфа острова Монерон. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1985. С. 127.

41. Харборн Дж. Введение в экологическую биохимию. М.: Мир. 1985. 342 С.

42. Холодов В.И. Трансформация органического вещества морскими ежами (Regularia). К.: Наукова Думна. 1981. 159 с.

43. Хотимченко С.В. Липиды морских водорослей макрофитов и трав. Структура, распределение, анализ. Владивосток: Дальнаука.2003. 63 с.

44. Хотимченко С.В., Светашев В.И. Сравнительное исследование жирных кислот макрофитов Японского моря // Биология моря. 1983. № 5. С. 45-50.

45. Яковлев С.Н. Сезоны размножения морских ежей Strongylocentrotus nudus и Strongylocentrotus intermedius в заливе Восток (Японское море) // Биологические исследования залива Восток. Владивосток: Изд. ДВНЦ АН СССР. 1976. С. 136-142.

46. Agatsuma Y., Matsuyama К., Nakata A. Seasonal changes in feeding activity of the sea urchin Strongylocentrotus intermedius in Ochoro bay, south western Hokkaido // Nippon Suisan Gakkaishi. 1996. Vol. 62. P. 592 -597.

47. Agatsuma Y., Yamada A. Dietary effect of the boiled stipe of brown alga Undaria pinnatifida on the growth and gonadal enhancement of the sea urchin Strongylocentrotus nudus II Fish. Sci. 2002. Vol. 68. P. 1274 1281.

48. Anisimov M.M., Prokofyeva N.G., Korotkikh L.Y., Kapustina I.I., Stonik V.A. Comparative study of cytotoxic activity of triterpene glycosides from marine organisms // Toxicology. 1980. Vol. 18. P. 221-223.

49. Andrew N.L., Underwood A.J. Density-dependendent foraging in the sea urchin Centrostephanus rodgersii on shallow subtidal reefs in New South Wales, Australia//Mar. Ecol. Prog. Ser. 1993. Vol. 99. P. 89-98.

50. Atta-ur-Rahman Y, Choudhary M., Hayat S. Spatozoate and varninasterol from the brown alga Spatoglossum variabile II Phytochemistry. 1999. Vol. 52. P. 495-499.

51. Aubert M. Telemediateurs chimiques et equiliber biologique oceanique. 1 re Partie: Theorie generale // Rev. Inst. Oceanogr. Med. 1971. Vol. 21. P. 5-16.

52. Aubert M., Pesando D. Telemediateurs chimiques et equiliber biologique oceanique. 2e Partie: Nature chimique de inhibiteur de synthese de antibiotique produit par une Diatomee // Rev. Inst. Oceanogr. Med. 1971. Vol. 21. P. 17-26.

53. Bachman E.S. Molecular cloning of the first metazoan (3-1,3-glucanase from egg of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus И Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. P. 6808-6813.

54. Baker J.E. Interaction of inhibitor from wheat with two amylase isozymes from the rice weevil, Sitophilus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) // Сотр. Biochem. Physiol. 1989. Vol. 92B. P. 389-393.

55. Barrett J., Anderson J.M. The Р-700-chlorophyl a-protein complex and two major light-harvesting complexes of Acrocarpia paniculata and other brown seaweeds // Biochem. Biophys. Acta. 1980. Vol. 590. P. 309-323.

56. Benedetti-Cecchi L., Bulleri F., Cinelli F. Density dependant foraging of sea urchins in shallow subtidal reefs on the west coast of Italy // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1998. Vol. 163. P. 203-211.

57. Bennamara A., Abourriche A., Berrada M. Methoxybifurcarenone an antifungal and antibacterial meroditerpenoid from the brown alga Cysteseira tamariscifolia // Phytochem. 1999. Vol. 52. P. 37-40.

58. Berre-Anton V.L., Bompard-Gilles C., Payan F., Rouge P. Characterization and functional properties of the a-amylase inhibitor (a-AI) from kidney bean (Phaseolus vulgaris) seeds // Biochim. Biophys. Acta. 1997. Vol. 1343. P. 31-40.

59. Bitou N., Ninomiya M., Tsujita Т., Okuda H. Screening of lipase inhibitors from marine algae // Lipids. 1999. Vol. 34. P. 441-445.

60. Broadway R.M. Resistance of plants to herbivorous insects: Can this resistance fail? // Canad. J. Plant Pathol. 1996. Vol. 18. P. 476-481.

61. Bulleri F., Benedetti-Cecchi L., Cinelli F. Grazing by the sea urchins Arbacia lixula L. and Paracentrotus lividus Lam. in the Northwest Mediterranean // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1999. Vol. 241. P. 81-95.

62. Cannell R.J.P. Algae as a source of biologically active products // Pesticide Sci. 1993. Vol. 39. P. 147-153.

63. Caron L., Douady D., Quinet-Szely M. Gene structure of a chlorophyll a/c-binding protein from a brown alga: presence of an intron and phylogenetic implications // J. Mol. Evol. 1996. Vol. 43. P. 270-280.

64. Caron L., Remy R., Berkaloff C. Polypeptide composition of light-harvesting complexes from some brown algae and diatoms // FEBS Lett. 1988. Vol. 229. P. 11-15.

65. Castella J.D., Kennedy E.J. Effect of dietary lipids on fatty acid composition and metabolism in juvenile green sea urchins {Strongylocentrotus droebachiensis) // Aquaculture. 2004. Vol. 242. P. 417-435.

66. Castilla J.C., Moreno C.A. Sea urchins and Macrocystis pyrifera experimental test of their ecological relations in southern Chile. In: Lawrence J.M. (eds). International echinoderms conference. Tampa. Ballkema, Rotterdam. 1982. P. 257-263.

67. Chapman A.R. Stability of sea urchin dominated barren grounds following destructive grazing of kelp in St. Margarets Bay, eastern Canada // Mar. Biol. 1981. Vol. 62. P. 307-311.

68. Craigier J.S., Wen Z.C., Meer J.P. Interspecific, intraspecific and nutritionally-determined variations in composition of agars from Gracilaria spp. // Bot. Mar. 1984. V. 27. № 2. P. 55-61.

69. Daggetta T.L. Effect of prepared and macroalgal diets and seed stock source on somatic growth of juvenile green sea urchins (Strongylocentrotus droebachiensis) // Aquaculture. 2005. Vol. 244. P. 263-281.

70. Day E., Branch G.M. Influences of the sea urchin Parechinus angulosus on the feeding behaviour and activity rhythms of juveniles of the South African abalone Haliotis midae Linn. // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2002. Vol. 276. P. 1-17.

71. Dayton P.K. Community landscape: scale and stability in hard bottom marine communities. In: Giller P.S., Hildrew A.G., Raffaelli D.G. (eds). Aqatic ecology: scale, pattern and process. Blackwell scientific publications. Oxford. 1992. P. 298-332.

72. Dinnnel P.A., Link J.M., Stober O.J. Improved methodology for a sea urchin sperm cell bioassay for marine waters // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1987. Vol.16. P.23-32.

73. Douady D., Rousseau В., Caron L. Fucoxanthin-chlorophyll a/c light-harvesting complexes of Laminaria saccharina: partial amino acid

74. Ф sequences and arrangement in thylakoid membranes // J. Biochemistry. 1994.1. Vol. 33. P. 3165-3170.

75. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J., Robers P.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances // Anal. Chem. 1956. Vol. 28. № 2. P. 350-356.

76. Duggins J.E. Eckman J.E. Is kelp detritus a good food for suspension feeders? Effects of kelp species, age and secondary metabolites // Mar. Biol. 1997. Vol. 128. № 3. P. 489-495.

77. Duval J., Berkaloff C., Jupin H. Photosynthetic properties ofplastids isolated from macrophytic brown seaweeds // Physiol. Veg. 1983. Vol. 21. P. 1145-1157.

78. Ebeling A.W., Laur D.R., Rowley R.J. Severe storm disturbances and reversal of community structures in a southern Californian kelp forest // Mar. Biol. 1985. Vol. 84. № 2. P. 287-294.

79. Faulkner D.J. Marine natural products metabolites of marine algae and herbivorous marine mollusks // Nat. Prod. Reports. 1984. Vol. 1. P. 251-280.

80. Ferey-Roux G., Pettier J., Forest E. The human pancreatic aamylase isoforms: isolation, structural studies and kinetics of inhibition by acarbose //Biochim. Biophys. Acta. 1998. Vol. 1388. P. 10-20.

81. Fernandez C., Boudouresque C.F. Nutrition of sea urchin Paracentrotus lividus fed different artifical food // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2000. Vol. 204. P. 131-141.

82. Fukuyama Y., Kodama M., Miura I. Anti-plasmin inhibitor. 5. Structures of novel dimeric eckols isolated from the brown alga Ecklonia

83. V kurome Okamura // Chem. Pharm. Bull. 1989. Vol. 37. P. 2428-2440.

84. Fuji A. Studies of the biology of the sea urchin. Food consumption of Strongylocentrotus intermedius II Jap. J. Ecol. 1962. Vol. 12. P. 181-186.

85. Fuji A. Ecological studies on the growth and food consumption of Japanese common sea urchin Strongylocentrotus intermedius II Mem. Fac. Fish. Hokkaido Univ. 1967. Vol. 15. №. 2. P. 83-160.

86. Fuji A., Kawamura K. Studies on the biology of the sea urchin // Bull, of the Jap. Soc. Sci. Fish. 1970. Vol. 36. № 8. P. 763-775.

87. Gagne J.A., Mann R.H., Chapman A.R. Seasonal patterns of growth and storage in Laminaria longicruris in relation of different patterns of availability of nitrogen in the water // Mar. Biol. 1982. Vol. 69. №.1. P. 91-101.

88. Gauthier M.J., Aubert M. Chemical telemediators in the marine environment. In: Duursma E.K., Dawson R. Marine Organic Chemistry (eds). Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam-Printed in The Netherlands. 1964. 26 c.

89. Gerwick W., Clardy J., Fenical W., Vanengen D. Isolation and structure of spatol, a potent inhibitor of cell replication from the brown seaweed Spatoglossum schimittilH. Amer. Chem. Soc. 1980. Vol. 102. P. 7991-7993.

90. Girl A., Kachole M. Amylase inhibitors of pigeon pea (Cajanus cajan) seeds //Phytochemistry. 1998. Vol. 47. P. 197-202.

91. Gil-Turner M.S., Hay M.E., Fenical W. Symbiotic marine bacteria chemically defend crustacean embryos from a pathogenic fungus // Science. 1989. Vol. 246. P. 116-118.

92. Graigie J.S., Wen Z.C., Van der Meer J.P. Interspecific, intraspecific and nutritionally-determined variations in the composition of agars from Gracilaria spp. // Bot. Mar. 1984. Vol. 27. №. 3. P. 55-61.

93. Grossman A.R., Manodori A., Snyder D. Light-harvesting proteins of diatoms: their relationship to the chlorophyll a/b binding proteins of higher plants and their mode of transport in to plastids // Mol. Gen. Genet. 1990. Vol. 224. P. 91-100.

94. Gunasekera L.S., Wright A.E., Gunasekera S.P. Antimicrobial constituent of the brown alga Sporochnus pedunculatus II Int. J. Pharmacognosy. 1995. Vol. 33. P. 253-255.

95. Hagen N.T. Recurrent destructive grazing of successionally immature kelp forests by green sea urchins in Vestjorden, Nothern Norway // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1995. Vol. 123. P. 95-106.

96. Harrold C. Pearse J.S. The ecological role of echinoderms in kelp forests. In: Jangoux M., Lawrence J.M. (eds). Echinoderm nutrition. A.A. Balkema, Rotterdam. 1987. Vol. 2. P. 137-233.

97. Hay M.E., Fenical W. Marine plant-herbivore interactions: the ecology of chemical defense // Annu. Rev. Ecol. Syst. 2002. Vol. 19. P. 111-145.

98. Hjorleifsson E., Kaasa O., Gunnarsson K. Grazing of kelp by green sea urchin in North Iceland. In: Skjoldal H.R., Hopkins C., Ericstad K.E., Leinaas H.P. (eds). Ecology of fjords and coastal waters. Elsevier, Amsterdam, 1995. P. 593-597.

99. Honya M., Kinoshita Т., Ishikawa M., Mori H., Nisizawa K. Monthly determination of alginate, M/G ratio, mannitol, and minerals in cultivated Laminaria japonica // Nippon Suisan Gakkaishi. 1993. Vol. 59. P. 295-299.

100. Honya M., Kinoshita Т., Ishikawa M., Mori H., Nisizawa K. Seasonal variation in the lipid content of cultured Laminaria japonica: fatty acids, sterols, 3-carotene and tocopherol // J. Applied Phycology 1994. 6. P. 2529.

101. Honya M., Kinoshita Т., Tashima K., Nisizawa K., Noda H. Modification of the M/G ratio of alginic acid from Laminaria japonica Areschoug cultured in deep seawater // Bot. Mar. 1994. Vol. 37. P. 463-466.

102. Honya M., Mori H., Anzai M. Monthly changes in the content of fucans, their constituent sugars and sulfate in cultured Laminaria japonica II Hydrobiologia. 1999. Vol. 399. P. 411-416.

103. Hoshikawa H., Takahashi К., Sugimoto Т., Tuji К., Nobuta S. The effects of fish meal feeding on the gonad quality of cultivated sea urchin, Strongylocentrotus nudus (A. Agassiz) // Sci. Rep. Hokkaido Fish. Exp. 1998. Vol. 52. P. 17-24.

104. Ikeda H. The fauna of Akkesi Bay. Echinoidea // Annotnes. Zool. Jap. 1940. Vol. 19 № 1. P. 1-8.

105. Ishimoto M., Kutimura K. Specific inhibitory activity and inheritance of an a-amylase inhibitor in a wild common bean accession resistant to the mexican bean weevil // Jap. J. Breed. 1993. Vol. 43. P. 69-73.

106. Itoh H., Noda H., Amano H. Antitumor activity and immunological properties of marine algal polysaccharides, especially fucoidan, prepared from Sargassum thunbergii of Phaeophyceae // Anticancer Res. 1993. Vol. 13. P. 2045-2052.

107. Jackson J. Competition on marine hard substrata: the adaptive significance of solitary and colonial strategies // Am. Nat. 1977. Vol. 111. P. 743-767.

108. Janzen D. What is it coevolution? // Evolution. 1980. Vol. 34. P.611.612.

109. Jormalaenen V., Honkanen Т., Koivikko R., Eranen J., Inductiction of phlorotannin prodaction in a brown alga: defens or resource dynamic? // Oikos. 2003. V.103. № 3. P. 640-650.

110. Kirk E.A., Clenden S.K., Powers D.A., Grossman A.R. The gene family encoding the fucoxanthin chlorophyll proteins from the brown alga Macrocystis pyrifera//Mol. Gen. Genet. 1995. Vol. 246. P. 455-464.

111. Kirkman H., Kendrick G.A. Ecological significance and commercial harvesting of drifting and beach-cast macroalgae and seagrasses in Australia // J. Appl. Phycol. 1997. Vol. 9. P. 311-326.

112. Kloareg В., Quatrano R.S. Structure of the cell walls of marine algae and ecophysiological functions of the matrix polysaccharides // Oceanogr. Mar. Biol. Annu. Rev. 1988. Vol. 26. P. 259-315.

113. Kobayashy N. Marine ecotoxicological testing with echinoderms // Ecotoxicological testing for the marine environment, (eds). G. Persoon, E.

114. Jaspers, C. Claus. Bredene. Bergium. State Univ. Ghent and Inst. 1984. Vol. 1.1. P. 341-405.

115. Kraus J., Franz C. (3-(l-»3)-Glucans: antitumor activity and immunomodulation // In: Fungal Cell Wall and Immune Response (eds). Latge J.P. Boucias D. Berlin. Heidelberg. NATO ASI Series. 1991. Vol. H53. P. 431 -444.

116. Komata Y., Kosugi N., Ito T. Studies on the extractives of "uni".I. Free amino acid composition // Bull. Japan Soc. Sci. Fisheries. 1962. Vol. 28. P. 623-629.4

117. Kubo I., Matsumoto Т., Ichikawa N. Absolute configuration of crinitol. An acyclic diterpene insect growth inhibitor from the brown algae Sargassum tortile II Chemistry Lett. 1985. P. 249-252.

118. Lajolo F.M., Finardo F.F. Partial characterization of the amylase inhibitor of black beans (Phaseolus vulgaris), variety Rico-23 // J. Agric. Food Chem. 1985. Vol. 33. P. 132-138.

119. Lawrence J.M. On the relationship between marine plants and sea urchins // Oceanogr. Mar. Biol. Annu. Rev. 1975. Vol. 13. P. 213-286.

120. Lawrence J.M., Summarco P.W. Effects of feeding on theenvironment: Echinoidea. In: Jangoux M., Lawrence J.M. (eds). Echinoderm nutrition. A.A. Balkema. Rotterdam. 1982. P. 499-519.

121. Lawrence J.M., Lane J.M. The utilization of nutrients by postmetamorphic echinoderms. In: Jangoux M., Lawrence J.M. (eds). Echinoderm Nutrition. Balkema A.A. Rotterdam. 1982. P. 331-371.

122. Li R., Brawley S.H., Close T.J. Proteins immunologically related to dehydrins in fucoid algae //J. Phycology. 1998. Vol. 34. P. 642-650.к

123. Lindgren P.B., Jakobek J.H., Smith J.A. Molecular analysis of plant defenses responses to plant pathogen // J. Nematology. 1992. Vol. 24. P. 330-337.

124. Lindquist N., Hay M.E. Palatability and Chemical defense of marine invertebrate larvae // Ecol. Monogr. 1996. Vol. 66. P. 431-450.

125. Lucas C.E. Some aspects of integration in plankton communities // J. Cons. Perm. Explor. 1938. Vol. 13. P. 309-322.

126. Lucas С. E. The ecological effects of external metabolites // Biol. Rev. 1947. Vol. 22. № 2. P. 270-295.

127. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. Vol. 193. P. 265275.

128. Lozanov V., Guarnaccia C., Patthy A. Synthesis and cistine/cysteine-catalysed oxidative folding of the amaranth a-amylase inhibitor //J. Peptide Res. 1997. Vol. 50. P. 65-72.

129. Maeda M., Nisizawa K. Laminaran from Ishige okamura // Carbohydr. Res. 1968. Vol. 7. P. 97-99.

130. Mamelona J., Pelletier E. Green urchin as a significant source of fecal particulate organic matter within nearshore benthic ecosystems // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 2005. Vol. 314. P. 163-174.

131. Marshal J.J., Lauda C.M. Purification and properties of Phaseolamin, an inhibitor of a-amylase, from the kidney bean, Phaseolus vulgaris // J. Biol. Chem. 1975. Vol. 250. P. 8030-8037.

132. McClintock J.B., Janssen J. Pteropod abduction as a chemical defense in a pelagic Antarctic amphipod // Nature. 1990. Vol. 346. P. 462-464.

133. Michael S., Deal M.E., Hay D.W. Galactolipids rather then phlorotannins as herbivore deterrents in the brown seaweed Fucus vesiculosus // Oecologia. 2003. Vol. 136. P. 107-114.

134. Morris C.A., Nicolaus В., Sampson V. Identification and characterization of a recombinant metallothionein protein from a marine alga, Fucus vesiculosus II J. Biochem. 1999. Vol. 338. P. 553-560.

135. Morton R.L., Schroeder H.E., Bateman K.S. Bean a-amylase inhibitor 1 in transgenic peas (Pisum sativum) provides complete protection from pea weevil (Bruchus pisorum) under field conditions // Proc. Natnl. Acad. Sci. USA. 2000. Vol. 97. P. 3820-3825.

136. Nagumo Т., Nishino T. Fucan sulfates and their anticoagulant activities. In: Polysaccharides in Medicinae Applications, (eds). Dumitriu S. University of Sherbrooke. Quebek. Canada: N. -York-Basel-Hong Kong. 1997. P. 545-574. •

137. Nakamura N., Moriya M. Purification and partial characterization of a Iectin-like protein from the sea algae Laminaria diabolica that induces fertilization envelope formation in sea urchin eggs //Zool. science. 1996. № 16. C. 247-253.

138. Nelson Т.Е. A photometric adaptation of the Somogyi method for the determination of glucose //J. Biol. Chem. 1944. Vol. 153. № 1. P. 375-381.

139. Nelson Т.Е., Lewis B.A. Separation and characterization of the soluble and insoluble components of insoluble laminaran // Carbohydr. Res. 1974. Vol. 33. P. 63-74.

140. Nigrelli R.F. Dutchmans baccy juice or growth-promoting and growth-ingibiting substances of marine origin // Trans. N. Y. Acad. Sci. Ser. II. 1958. Vol. 20. P. 248-262.

141. Nigrelli R. F. Biochemistry and pharmacology of compounds derived from marine organisms. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1958. 335 p.

142. Nishino Т., Nagumo T. Change in the anticoagulant activity and composition of a fucan sulfate from the brown seaweed Ecklonia kurome during refrigerated storage of the fronds // Bot. Mar. 1991. Vol. 34. P. 387-389.

143. Nys R, Coll J.C., Price I.R. Chemically mediated interactions between the red alga Plocamium brasiliense and the soft coral Sinularia cruciata //Mar. Biol. 1991. V. 108. №. 3. P. 315-320.

144. Ono S., Umezaki M., Toji N. Cyclic and linear peptides derived from a-amylase inhibitory protein tendamistat // J. Biochem. 2001. Vol. 129. P. 783-790.

145. Palacin C., Giribet G., Carner S., Dantart L., Turon X. Low densities of sea urchins influence the structure of algal assemblages in the western Mediterranean // J. Sea. Res. 1998. Vol. 39. P. 281-290.

146. Paul V.J. Ecological Roles for Marine Secondary Metabolites. Explorations in Chemical Ecology Series. Comstock Publications Associates, Ithaca, NY. 1992. P. 105-108.

147. Pawlik J.R. Chemical ecology of the settlement of benthic marine invertebrates // Oceanogr. Mar. Biol. Ann. Rev. 1992. Vol. 30. № 2. P. 273-335.

148. Pawlik J.R. Marine invertebrate chemical defenses // Chem. Rev. 1993. Vol. 93. P. 1911-1922.

149. Peckol P., Krane J.M., Yates J.L. Interactive effects of inducible defense and resource availability on phlorotannins in the North-Atlantic brown$ algaFucus vesiculosis //Mar. Ecol. Progr. Ser. 1996. Vol. 138. № 1. P. 209-217.

150. Pennings S.C., Pablo S.R., Paul V.J., Duffy J.E. Effects of sponge metabolites in different diets on feeding by three groups of consumers // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1994. Vol. 180. № 2. P. 137-149.

151. Percival E., McDowell R.H. Chemistry and enzymology of marine algal polysaccharides. Acad. Press.: N.Y.-L. 1967. 71 p.

152. Percival E. Algal polysaccharides. In: The Carbohydrates (Chemistry and Biochemistry), (eds). Pigman W., Horton D., Acad. Press.: N.Y. 1970. Vol. IIB.P. 541-544.V

153. Podkorytova A.V. Chemical composition and exploitation of the Far East Coast // European Meeting: Marine Phytobenthos Studies and Thear Application. Taranto. 1990. P. 85.

154. Powers J.R., Whitaker J.R. Effect of several experimental parameters on combination of red kidney bean (Phaseolus vulgaris) a-amylase inhibitor with porcine pancreatic a-amylase // J. Food Biochem. 1977. Vol. 110. P. 239-260.

155. Powers J.R., Whitaker J.R. Purification and some physical and V, chemical properties of red kidney bean (Phaseolus vulgaris) a-amylase inhibitor

156. J. Food Biochem. 1977. Vol. 110. P. 217-238.

157. Prince J. Limited effects of the sea urchin Echinometra mathaei on the recruitment of benthic algae and macroinvertebrates into intertidal rock platforms at Rottnest Island, Western Australia // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1995. Vol. 186. P. 237-258.

158. Pueyo J.J., Hunt D.C., Chrispeels M.J. Activation of bean (Paseolus vulgaris) a-amylase inhibitor requires proteolytic processing of theprotein // Plant Physiol. 1993. Vol. 101. P. 1341-1348.

159. Ravi B.N., Lidgard R.O., Murphy P.T. C-18 Terpenoid metabolites of the brown alga Cystophora moniformis И Aust. J. Chem. 1982. Vol. 35. P. 171-182.

160. Resch M., Steigel A., Chen Z.L., Bauer R. 5-Lipoxygenase and cyclooxygenase-1 inhibitory active compounds from Atractylodes lancea // J. Nat. Prod. 1998. Vol. 61. P. 347-350.

161. Rubinstein B. Similarities between plants and animals for avoiding predation and disease // Physiol. Zool. 1992. Vol. 65. P. 573-492.

162. Sanchez-Machado D. Fatty acids, total lipid, protein and ash contents of processed edible seaweeds // Food Chem. 2004. Vol. 85. P. 439-444.

163. Schreiber E. Untersuchugen uber Partonogeneais Ganchlechtsbest immung and Bast ardi erungsvermogen bei Laminarieen // Planta. 1930. Vol. 12. P. 331-353.

164. Sheu J., Wang G., Sung P., Duh C. New cytotoxic oxygenated from the brown alga Turbinaria conoides II J. Nat. Prod. 1999. Vol. 62. P. 224227.

165. Sova V.V., Elyakova L.A., Vaskovsky V.E. The distribution of laminarinases in marine invertebrates // Сотр. Biochem. Physiol. 1970. Vol. 32. № 2. P. 459-464.

166. Sova V.V., Elyakova L.A., Vaskovsky V.E. Purification and some properties of l->3-(3-glucan glucanohydrolase from the crystalline style of bivalve, Spisula sachalinensis I I Biochim. Biophys. Acta. 1970. Vol. 212. P. 111-115.

167. Spirlet C. Cultivation of Paracentrotus lividus (Echinoidea) on extruded feeds: digessomatic and gonadal growth // Aquaculture Nutrition. 2001. Vol. 7. P. 91-99.

168. Steinberg P.D., Vanaltena I. Tolerance of marine invertebrate herbivores to brown algae. Phlorotannins in temperate Australasia // Ecological Monographs. 1992. Vol. 62. P. 189-222.

169. Suzuki K., Ishimoto M., Kikuchi F., Kitamura K. Growth inhibitory effect of an a-amylase inhibitor from the wild common bean resistant to the mexican bean weevil (Zabrotes subfasciatus) // Jap. J. Breed. 1993. Vol. 43. P. 257-265.

170. Taylor В., Sotka E., Hay E. Tissue specific induction of herbivore resistance: seaweed response to amphipod grazing // Oecologia. 2002. Vol. 132. P. 68-76.

171. Thacker R.W., Bocerro M.A., Lumbang W.A., Paul V.J. Allelopathic interactions between sponges on a tropical reef // Ecology. № 7. 1998. Vol. 79. P. 1740-1750.

172. Todd J.H., Atema J., Boylan D.B. Chemical communication in the sea // J. Mar. Tech. Soc. 1972. Vol. 6. P. 54-56.

173. Toth G.B., Pavia H. Lack of phlorotannin induction in the kelp Laminaria hyperborea in response to grazing by two gastropod herbivores I I Mar. Biol. 2002. V. 140. № 2. P. 403-409.

174. Vallee F. Structure cristalline a 1.9 A de resolution d'un complexe proteine-proteine entre une a-amylase d'orge et un inhibiteur bifonctionel // Ph.D.Thesis. CNRS-Marseille. Orsay. France. 1996. 26 P.

175. Van Alstyne K.L., Whitman S.L., Ehlig J.M. Differences in herbivore preferences, phlorotannin production, and nutritional quality betweenxk) juvenile and adult tissues from marin brown algae // Mar. Biol. 2001. Vol. 139. №2. P. 201-211.

176. Van Alstyne K.L., McCarthy J.J., Hustead C.L., Duggins D.O. Geographic variation in polyphenolic levels of Northeastern Pacific kelps and rockweeds //Mar. Biol. 1999. Vol. 133. № 2. P. 371-379.

177. Vanderklift M.A., Kendrick G.A. Contrasting influence of sea urchins on attached and drift macroalgae // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2005. Vol. 299. № l.p. 101-110.

178. Vaskovsky V.E., Isay S.V. Quanninanive determination of formaldeghyde liberated with periodate oxidation // Analyt. Biochem. 1969. Vol. 30. P. 25-31.

179. Wessels M., Konig G.M., Wright A.D. A new tyrosine kinase inhibitor from the marine brown alba Stypopodium zonale II J. Nat. Prod. 1999. Vol. 62. P. 927-930.

180. Whitaker J.R. Properties of a-amylase inhibitor of common beans (Phaseolus vulgaris) // Meeting Abstract J. Am. Oil Ch. 1988. Vol. 65. P. 518519.

181. Wiegand G., Epp O., Huber R. The crystal structure of porcinepancreatic a-amylase in complex with the microbial inhibitor tendamistat // J. Mol. Biol. 1995. Vol. 247. P. 99-110.

182. Wilcox E.R., Whitaker J.R., Structural features of red kidney bean a-amylase inhibitor important in binding with a-amylase // J. Food Biochem. 1984. Vol. 8. P. 189-213.

183. Woodin S.A., Marinelli R.L., Lincoln D.E. Allelochemical inhibition of recruitment in a secondary assemblage // J. Chem. Ecol. 1993. Vol. 19. P. 517-530.

184. Zimmer R.K., Batman C.A. Chemical signaling processes in the marine environment//Biol. Bull. 2000. Vol. 198. P. 168-187.

185. Zvyagintseva T.N., Elyakova L.A. Krasochin V.B. The search for effectors of P-D-glucanases among marine invertebrates // Сотр. Biochem. Physiol. 1992. Vol. 102. № l.P. 187-191.

186. Zvyagintseva T.N., Shevchenko N.M., Popivnich I.B., Isakov V.V., Scobun A.S., Sundukova E.V., Eluakova L.A. A new procedure for the separation of water-soluble polysaccharides from brown seaweeds // Carbohydr. Res. 1999. Vol. 322. P. 32-39.

187. Yamada Т., Hattori K., Ishimoto M. Purification and characterization of two amylase inhibitors from seeds of tepary bean (Phaseolus acutifolius A.Gray) // Phytochemistry. 2001. Vol. 58. P. 59-66.

188. Yamagata H., Kunimatsu K., Kamasaka H. Rice bifunctional a-amylase/subtylisin inhibitor: characterization, localization, and changes in developing and germinating seeds // Biosci. Biotech. Biochem. 1998. Vol. 62. P. 978-985.

189. Yamaguchi H. Isolation and characterization of the subunits of Phaseolus vulgaris a-amylase inhibitor // J. Biochem. 1991. Vol. 110. P. 785789.

190. Yamaguchi H. Intersubunit cross-linking study of the subunit structure of an a-amylase inhibitor from Paseolus vulgaris white kidney bean // Biosci. Biotech. Biochem. 1993. Vol. 57. P. 142-144.

191. Yano Y., Sakai Y. Digestive ability of Strongylocentrotus intermedius. Nippon Suisan Gakkaishi. 1993. Vol. 59. P. 733.

192. Utinomi H. Echinoids from Hokkaido and the neighbouring subarctic waters // Publ. Seto Mar. Biol. Lab. 1960. Vol. 8. P. 337-350.

Информация о работе

Агаркова, Вера Валерьевна
кандидата биологических наук
Владивосток, 2007
ВАК 03.00.16

Диссертация

Биохимические основы биотических взаимоотношений серого морского ежа Strongylocentrotus intermedius и бурой водоросли Laminaria japonica - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы