Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние среды и состояния организма на содержание каротиноидов у морских ежей
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Влияние среды и состояния организма на содержание каротиноидов у морских ежей"

На правах рукописи

Задорожный Павел Анатольевич

ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ И СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА НА СОДЕРЖАНИЕ КАРОТИНОИДОВ У МОРСКИХ ЕЖЕЙ

03.00.16 - экология 03.00.04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток-2003

Работа выполнена в лаборатории технологии белковых продуктов Федерального государственного унитарного предприятия «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр» (ФГУП «ТИНРО-Центр») Госкомрыболовства РФ

Научный руководитель: кандидат химических наук

Якуш Евгений Валентинович

Б аучный консультант: кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник Ковековдова Лидия Тихоновна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Лукьянова Ольга Николаевна

кандидат химических наук Соколова Лариса Ивановна

Ведущая организация: Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН

Защита состоится " 4 " декабря 2003 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.02 при Дальневосточном государственном университете МО РФ по адресу: 690600, г. Владивосток, ул. Мордовцева, 12, ком. 139.

С; диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета МО РФ.

Автореферат разослан " 31 " октября 2003 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, Л

кандидат биологических наук vi aV^^X A.B. Поддубный

2e>ogr-A

Актуальность. Каротиноиды являются важной составляющей пищи морских ежей. Установлено, что они способствуют росту гонад (de Jong-Westman et al., 1995a) и необходимы для нормального развития гамет и последующего выживания эмбрионов (Tsushima, 1995; George et al., 2001). Качественный состав каротиноидов изучен для ряда видов правильных и неправильных морских ежей (Goodwin, 1984; Tsushima, 1995). В то же время, факторы, оказывающие влияние на содержание этих пигментов в организмах, которое может колебаться в значительных пределах, практически не изучены. Так, сведения о динамике каротиноидов в течение репродуктивного цикла представлены только для самок Strongylocentrotus droebachiensis (Griffiths & Perrott, 1976), а также тропического вида Tripneustes gratila (Shina et al., 1978). Для промысловых видов Strongylocentrotus intermedius и Strongylocentrotus nudus такие данные отсутствуют.

Каротиноиды синтезируются de novo только растениями и микроорганизмами и далее по пищевым цепям поступают на более высокие трофические уровни (Бриттон, 1986). Данные о взаимосвязи качественного и количественного состава каротиноидов гонад морских ежей с видовым составом и фитомассой водорослей в биотопе в литературе отсутствуют.

Качество гонад морских ежей, как промысловых объектов, определяется рядом параметров, одними из главных является величина гонадного индекса и цвет гонад (Kelly et al., 2001). Попытки увеличить размер гонад морских ежей за счет улучшения их кормовой базы неоднократно предпринимались в искусственных условиях и на природных полигонах (Agatsuma et al., 1995; de Jong-Westman et al., 1995a; Vadas et al., 2000). Количественные закономерности цветообразования гонад морских ежей не изучены.

В этой связи, изучение пигментного состава морских ежей и факторов, влияющих на него, является составной частью экологических исследований, направленных на поиск условий, оптимальных для существования животных. Выбор оптимальных биотопов для пересадки морских ежей на природный полигон и определение качественного и количественного состава растительной нищи, т.е. факторов, от которых зависит получение продукции наилучшего качества, также напрямую связаны с ]

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ j 3 БИБЛИОТЕКА

С.Пе*р6урГу г q { 09 Wj**ir3jj.

Цель работы. Оценка качественного и количественного состава каротиноидов промысловых видов морских ежей 5. ШегтесНиь и 5. пиЛт в зависимости от биологического состояния гонад, видового состава и количества растительной пшци.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи-

1) -определить качественный состав каротиноидов и оценить их количественное распределение в органах морских ежей видов 5. тгегтесЧиз и 5. пис1и5',

2) -оценить изменение содержания каротиноидов гонад в зависимости от пола и стадии зрелости гонад;

3) -исследовать состав каротинов некоторых видов макрофитов, являющихся основой питания морских ежей;

4) -выявить взаимосвязи качественного и количественного состава каротиноидов гонад с видовым составом и фитомассой водорослей в биотопе;

5) -изучить влияние концентрации каротиноидов на цветовые характеристики гонад.

Научная новизна. Установлен состав и содержание каротиноидов в гонадах, стенках кишечника, панцире и иглах у морских ежей 5. ШегтесНиз и 5. пиЫиь. Исследовано изменение содержания каротиноидов гонад в течение репродуктивного цикла. Наибольшее содержание у обоих полов 5. Ыегтейшз и самцов 5 пис!и$ наблюдается для нерестовой стадии, у самок & пис1ия на стадии начала развития, наименьшее - на стадии покоя. Показано, что видовой состав фиго-ценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад. Выявлена положительная корреляция фитомассы водорослей биотопа и содержания каро-таноидов в гонадах б1. Шегте&из. Обнаружено увеличение красного цветового стимула цветового тона гонад с ростом концентрации каротиноидов. Практическая значимость работы. Исследования состава каротиноидов является основой для разработки методики рационального кормления морских ежей при их искусственном воспроизводстве. Знание состава необходимых каротиноидов и их соотношения в организме животного обуславливает необходимость добавления их в искусственные корма или выбор естественных с аналогичным качественным составом пигментов. Исследование изменения содержания каротиноидов в течение репродуктивного цикла позволяет выделить стадии развития гонад (начала развития и активного гаметогенеза), когда потребности животных в них максимальны. Это важно как для нормальной жизнедеятельно-

чт

сти морских ежей, так и для получения гонад с оптимальными цветовыми характеристиками. Модифицированные методики высоко-эффективной жидкостной хроматографии могут быть использованы для анализа каротиноидов морских ежей и водорослей в биохимических и экологических исследованиях. Апробация работы. Основные положения работы были доложены на Всероссийской конференции «Молодежь и химия» (Красноярск, 1997), региональных конференциях молодых ученых по актуальным проблемам морской биологии и экологии в ДВГУ (Владивосток, 1998), «Биомониторинг и рациональное использование морских и пресноводных гидробионтов» в ТИНРО-Центре (Владивосток, 1999), «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2000), II региональной научно-практической конференции «Проблемы охраны и рационального использования биоресурсов Камчатки» (Петропавловск-Камчатский, 2000), 6ой Европейской конференции по иглокожим (Баниульс-сюр-мер, Франция, 2001), I международной конференции «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Москва, 2002). Положения, выносимые на защиту:

1. Содержание каротиноидов в гонадах морских ежей в течение репродуктивного цикла подвержено закономерным изменениям. Для обоих полов 5. ш-¡егтесИш и самцов 5. пийт оно возрастает от нулевой до нерестовой стадии, после чего следует резкий спад. У самок Я. пи<1ш максимальное содержание каротиноидов отмечено на стадии начала развития.

2. Абсолютное количество каротиноидов в гонадах 5. Шегте&ш и 5. пи<1ш увеличивается с ростом фитомассы водорослей в биотопе. Видовой состав фитоценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 126 стр., состоит из введения, трех глав, выводов, списка цитированной литературы, включающего 191 источник; содержит 18 таблиц и 22 рисунка.

Благодарности. Я искренне благодарен своему научному руководителю Е.В. Якушу и научному консультанту Л.Т. Ковековдовой. Хочу выразить признательность сотрудникам ТИНРО-Центра Е.Э. Борисовцу, М.В. Калининой, Н.В. Лепской, Г.В. Самойленко, И.Ю. Сухину за помощь в работе и полезные советы, М.И. Юрьевой за ценные замечания по улучшению структуры работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. СОСТАВ КАРОТИНОИДОВ МОРСКИХ ЕЖЕЙ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕГО (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Рассмотрены работы по качественному и количественному составу каро-тиноидов морских ежей и факторы, влияющие на него. Показана важная роль каротиноидов в выживании и нормальной жизнедеятельности морских ежей. Рассмотрены экологические аспекты репродукции и питания морских ежей. Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Морские ежи S. intermedins и S. nudus были собраны в районе острова Рейнеке и бухты Прогулочная (зал. Петра Великого, Японское море) на глубинах 2-12 метров в период с июля 1998 по июль 2001 г (рис. 1).

Водоросли Laminaría japónica, Costaría costata, Sargassum pallidum (Phaeophyta), Ulva fenestrata (Chlorophyta), Palmaría stenogona (Rhodophyta) собраны в б. Прогулочная на глубинах 2-12 м 28 апреля и 15 июня 2000 г.

Стадию зрелости гонад морских ежей определяли на прижизненных мазках с помощью микроскопической техники по шкале, предложенной Хотимченко и др. (1993) и дополненной Викторовской (1998). Выделяли пять

стадий: 0- стадия покоя; 1- начала развития; 2- активного гаметогенеза; 3-нерестовая стадия; 4- посленерестовая стадия.

Пробоподготовку, тонкослойную (ТСХ) и высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) проводили, как описано Borisovets et. at. (2002). При ВЭЖХ использовали насос Shimadzu LC-6A и детектор Shimadzu SPD-М6А в следующих условиях. Система 1 (использовали для образцов морских ежей): колонка Zorbax ODS (Du Pont, 5 мкм, 250*4.6i.d. мм), элюент: 0-27 мин -100% ацетонитрил, 27-45 мин - ацетонитрил-ацетон 6:4 (ступенчатый градиент). После окончания каждого анализа через колонку пропускали 100% ацетонитрил в течение 10 мин. Скорость потока 2 мл/мин. При анализе каротинов водорослей разделение вели в изократических условиях, элюент ацетонитрил-ацетон 6:4, скорость потока 1 мл/мин. Система 2: колонка Zorbax Sil (Du Pont, 5 мкм, 250*4.6 i.d. мм), элюент: гексан - ацетон 9:1, скорость потока 1 мл/мин. При анализе более полярных ксантофиллов, чем эхиненон и изокриптоксантин, использовали подвижную фазу гексан-ацетон в соотношениях 7:3 и 2:8. В последней системе определяли содержание фукоксантинола.

Омыление экстрактов и восстановление каротиноидов проводили по стандартным методикам (Carotenoids 1А, 1995). Общий азот определяли по методу Кьельдаля.

Цвет гонад определяли два независимых наблюдателя с помощью Munsell Book of Color (1976). Кроме того, определяли цветовую характеристику гонад по одномерной коммерческой шкале, включающей 3 градации: А (1)- желтый, желто-оранжевый, оранжевый; В (2) - светло-коричневый, оранжево-коричневый; С (3) - цвет ржавчины, темно-коричневый (Vadas et al., 2000).

Обработку результатов проводили в пакете "Statistica 5.5" (StatSoft). Различия считали значимыми при доверительной вероятности 95% (Р<0.05). Если данные имели нормальное распределение, то для оценки центра распределения использовали среднее, вариабельности - стандартное отклонение, для попарного сравнения выборок t-тест. При отсутствии нормального распределения данных - медиану, 25% и 75% квантили, а также непараметрические аналоги дисперсионного анализа и t-теста.

Всего исследовано 18 особей S. intermedins и 13 особей S. nudus (разд.

3 2); 528 образцов гонад у 5. ШегтесНия и 302 образца у 5. пш/ю (разд. 3.3. и 3.4.2), проанализирован 41 образец водорослей (разд. 3.4.1).

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Исследование качественного состава каротиноидов £ ШегтеМия и 5. иш/и$

3.1.1 Каротиноиды гонад

При анализе экстракта каротиноидов с помощью ТСХ было получено две зоны, основная (зона 2), ярко-оранжевая имела 11г=0.61, А,мах=452 нм в гексане. Интенсивность окраски зоны 1 с И(=0.83 (А,мах 434, 460, 485 нм в СНС1з) была значительно ниже. При омылении не наблюдали изменения хроматографиче-ской подвижности и спектров поглощения у элюатов обеих зон. Восстановление КВН4 показало, что вещество зоны 1 не содержит кето-групп в отличие от вещества зоны 2. Его восстановленный продукт имеет 0.53 А,мах=449 нм в гексане. Принимая во внимание литературные данные, был сделан вывод, что вещество зоны 1 представляет собой р-каротин (в смеси с а-каротином), а вещество зоны 2 - эхиненон (смесь р- и а- изомеров). При сильном «перегрузе» пластинки можно обнаружить еще несколько зон, но следовые количества веществ не позволили провести их идентификацию.

Т.к. силикагель не позволяет разделять р,р- и р,е-изомеры (или р- и а-) каротиноидов, для их анализа мы использовали метод ВЭЖХ на ОФ колонке Си. Хроматограмма экстракта гонад £ ШегтесИш представлена на рис. 2а.

•«ГО-И6А АВ8.I в.15 СН1: 45е-45ВСп>)

'•и™ 1.11110

Р'ис. 2 Хроматограммы экстракта гонад (а, г), стенок кишечника (б), панциря и игл (в) & ШегтеШиз; а-в - система 1; г - система 2.

Вещества с временами удерживания (Чя) 24.76 и 28.07 мин были идентифицированы как а- и Р-эхиненон, соответственно: они имеют единственные максимумы поглощения 449 и 455 нм в гексане; продукты их восстановления имеют ^ 21.15 и 23.47 мин, соответственно. Вещество с ^ 26.43 мин (Ь^ 451 нм) также содержит кето-группу. Исходя из наличия в УФ-спектре цис-пюса при 342 нм данное вещество предположительно идентифицировано как цис-изомер (3-эхиненона. Пики с ^ 38.23 и 40.44 мин спектрально идентичны и неразделимы со стандартами а- и Р-каротинов, выделенных из моркови. Отметим также, что качественный состав каротиноидов одинаков для мужских и женских гонад, а также яйцеклеток.

Анализ на ОФ обеспечивает удовлетворительное разделение каротиноидов. Однако время анализа, соответствующее выходу р-каротина, достаточно велико и достигает 40-45 минут. Поэтому для рутинных анализов использовали адсорбционную хроматографию на силикагеле. В этих условиях фракции каротинов и эхиненонов удовлетворительно разделяются между собой (без разделения на р,р- и р,е-изомеры), а время анализа сокращается до 8-10 минут (рис. 2г). Количество необратимо (в данных условиях анализа) сорбируемых каротиноидов в среднем не превышает 5-10%.

3.1.2 КаротиноиДЫ стенок кишечника

В стенках кишечника накапливается значительное количество каротиноидов у обоих видов. Преобладающим пигментом является фукоксантинол (^=2.49 мин) (рис. 26), являющийся производным основного каротиноида бурых водорослей, фукоксантина. Кроме того, обнаружены сопоставимые между собой количества Р-эхиненона (1р=28.07 мин) и р-каротина (^=40.44 мин).

3.1.3 Каротииоиды панциря и игл

Качественный состав каротиноидов гонад и панцирей, а также соотношение основных каротиноидов (рис. 2а, в) сходны между собой. Основными компонентами являются Р-эхиненон и р-каротин, а также а- эхиненон. Присутствует также а-каротин.

На основании присутствия Р- и а-изомеров эхиненона у обоих видов можно утверждать, что у морских ежей рода 8^оп&1осеп¡гоЫь происходит окисление Р- и а-каротинов, поступающих с пищей до соответствующих эхиненонов.

3.2 Распределение основных каротиноидов в органах морских ежей Шегтейшь и £ пиЛия.

Распределение содержания фракций каротиноидов гонад значительно отличается от нормального у обоих видов, что подтверждается тестом Колмогорова-Смирнова. Подобрать другое распределение нам не удалось, поэтому в качестве центра распределения мы использовали медиану, а для сравнения выборок - критерии, свободные от распределения - Краскела-Уоллеса, 11-тест Манна-Уитни, медианный тест (Справочник..., 1990).

В табл. 1 приведены данные по содержанию каротиноидов у обоих видов. Около 95% от общего количества каротиноидов гонад составляют фракции каротинов и эхиненонов. В пищеварительной системе суммарное содержание этих фракций составляет 15-20%, около половины приходится на долю фукоксантинола и несколько меньше на другие каротиноиды, главным образом

на дигидроки-ксантофиллы.

Таблица 1

_Содержание каротиноидов в органах £ ШегтесИш и б1, пидт (мкг/орган)

Каротиноид Гонады Стенки ки- Панцири и Всего

шечника иглы

5. ¡МегтеАшз (п=18)

Каротины 53.3 (14.6) 41.7(9.8) 1.8(6.0) 100.4(11.4)

Эхиненоны 297.5(81.3) 28.0 (5.8) 20.8 (68.9) 346.3 (39.8)

Изокриптоксантин 4.8 (1.3) 0.4(0.1) 0.4 (1.2) 5.6 (0.6)

Фукоксантин следы 4.9(1.0) 0.7 (2.3) 5.6 (0.6)

Фукоксантинол 2.1 (0.6) 216.8(45.1) 4.7 (15.6) 223.6 (25.5)

Другие, в т.ч. не иденти- 8.0 (2.2) 184.0 (38.2) 1.8(6.0) 193.8(22.1)

фицированные

Сумма пигментов 365.8(41.7) 481.2(54.9) 30.2 (3.4) 877.2 (100)

■У. пийиз (п=13)

Каротины 15.4(30.0) 20.5 (17.7) 6.8 (20.9) 42.7(21.3)

Эхиненоны 32.0 (62.3) 7.5 (6.5) 16.8 (51.6) 56.3 (28.3)

Изокриптоксантин 1.4(2.7) 0.5 (0.5) 1.7(5.2) 3.6(1.8)

Фукоксакгин следы 3.1 (2.7) 0.7(2.1) 3.8(1.9)

Фукоксантинол 0.4 (0.8) 58.1 (50.0) 1.8(5.5) 60.3 (30.1)

Другие, в т.ч. не иденти- 2.2 (4.2) 26.3 (22.7) 4.8 (14.7) 33.3 (16.6)

фицированные

Сумма пигментов 51.4(25.7) 116.2(58.0) 32.6 (16.3) 200.2 (100)

Примечание: в таблице приведены медианы распределений, в скобках даны проценты от общего количества пиментов на особь, п-количество животных в выборке

3.3 Изменение содержания основных каротиноидов гонад в течение репродуктивного цикла

Для исследования зависимости содержания каротиноидов от пола общая выборка была разделена на три группы: 0 стадия, самцы, самки. Критерий

Краскела-Уоллеса и медианный тест не позволяют допустить однородности распределений и равенство медиан этих групп у обоих видов (Р<0.01). Наибольшее суммарное содержание каротиноидов отмечено для самцов, наименьшее - для особей с гонадами на нулевой стадии зрелости.

Изменение содержание каротиноидов у самцов и самок в зависимости от стадии зрелости гонад показано на рис. 3. У 5. ШегтесНия наименьшее содержание каротинов соответствует нулевой стадии. На этой стадии определение пола животных невозможно и поэтому на рис. 3 этой стадии соответствует единственная точка. На стадиях 1 и 2 содержание каротинов постепенно увеличивается, достигая максимума на нерестовой стадии. На стадии 4 наблюдается резкое уменьшение их количества. При помощи и-теста Манна- Уитни мы сравнили содержание основных фракций для «соседних» стадий зрелости гонад. Для фракции каротинов достоверные различия наблюдаются только между стадиями 3 и 4 для обоих полов. Различий между самцами и самками обнаружено не было.

Сходные, но более выраженные изменения, отмечены и для эхиненонов гонад. У самцов отмечены значимые различия между всеми "соседними" ста-

Каротины

Эхиненоны

Стадия зрелости гонад

Рис. 3 Изменение содержания каротиноидов в процессе созревания гонад (А- Д. ШегтесЧю, Б- 5. пис!и5).

днями, начиная со стадии начала развития. У самок достоверные отличия обнаружены только между стадиями 1 и 2, а также 3 и 4. Обращает на себя Енимание, в общем, более низкое содержание эхиненонов у самок. Различия между полами становятся значимыми (Р<0.005) на второй стадии и сохраняются до конца полового цикла (стадия 4).

Медианы содержания каротинов и эхиненонов в яйцеклетках равны 0.54 и 4.80 мг/100 г ткани, соответственно. Для яйцеклеток характерно более высокая доля эхиненонов, чем для гонад самок на стадии 3.

Для 5. пийи& динамика изменения содержания каротина и эхиненона в зависимости от стадии зрелости гонад представлена на рис. ЗБ. В целом для 5. пийт амплитуда колебаний содержания каротиноидов меньше, чем у 5. Шег-теШш. Поэтому значимые различия между «соседними» стадиями наблюдаются только при переходе от стадии покоя к стадии начала развития и от нерестовой к посленерестовой стадиям.

В яйцеклетках медианы содержания фракций каротинов и эхиненонов составляют 0.14 и 0.42 мг/100 г веса, соответственно.

При рассмотрении динамики содержания каротиноидов (рис. 3) и изменения гонадного индекса в процессе созревания отмечена тесная корреляция между этими величинами, что, несомненно, свидетельствует о взаимосвязи между репродуктивным циклом и колебаниями содержания каротиноидов. Рассмотренная динамика каротиноидов (рис.3) свидетельствует, вероятно, что они играют важную роль при развитии не только женских, но и мужских гамет, хотя последние и не содержат каротиноидов. Об этой роли косвенно свидетельствует резкое уменьшение содержания пигментов на 4 стадии у самцов. Если у самок аналогичный спад можно объяснить выметом содержащих каротиноиды яйцеклеток, то у самцов продукты утилизации эхиненона неизвестны.

Изменение содержания пигментов в гонадах в процессе созревания различно у рассмотренных видов. Причины этого пока не ясны. Возможно, различия являются видоспецифичными и отражают особенности участия каротиноидов в репродуктивном цикле морских ежей. Необходимо упомянуть, что 5. ¡ШегтесНиз является низкобореальным видом, в то время как 5. пийиь субтро-пическо-низкобореальным, и юг Приморья является северной границей его ареала. Более выраженные колебания содержания каротиноидов у 5. Шегте-Шш являются, вероятно, отражением эволюционного приспособления процессов размножения к более резким сезонным изменениям температуры воды.

3.4 Взаимосвязь между питанием морских ежей и пигментным составом гонад. Цветовые характеристики гонад

В литературе неоднократно были высказаны предположения о взаимосвязи между питанием морских ежей, прежде всего видовым составом водорослей, составляющих их рацион, и качественными (в т.ч. цветовыми) характеристиками гонад (Калинина и др., 2000, Крупнова, Павлючков, 2000; Vadas et al., 2000). Ранее (Калинина и др., 2000) было показано, что морские ежи, обитающие в различных фитоценозах б. Прогулочная, значительно отличаются по величинам гонадного индекса и по цвету гонад. Биотопы этой бухты разделены обширными участками с мягким грунтом, препятствующим миграции ежей между ними. Поэтому вопрос о влиянии фитоценоза на качественный состав и содержание каротиноидов в гонадах рассмотрено на примере морских ежей б. Прогулочная.

3.4.1 Исследование пигментного состава некоторых видов водорослей

Содержание основных каротиноидов у некоторых широко распространенных в Приморье видов бурых, а также каротинов у зеленых и красных водорослей представлено в табл. 2. В целом, приведенные данные сопоставимы с литературными (Ли, 1978b, Ли, Титлянов, 1978; Goodwin, 1980; Amano & Nöda, 1994; Flores-Moya et al., 1995; Carnicas et. al., 1999), однако содержание ß-каротина в несколько раз ниже, чем по данным Ли и Тиглянова (1978). Это может быть связано с разницей мест произрастания, глубиной, условиями освещения и т.д.

Таблица 2

Содержание каротинов и фукоксантина в водорослях_

Вид n дата Содержание (мг/100 г сырой ткани)

ß-каротин а-каротин фукоксангин+ виолоксантин

Laminaria japónica (1 и 7 28.04.00 0.27±0.08 - 16.76±7.40

2х летняя) 5 15.06.00 1.31+0.82 30.80±4.39

Costaría costata 5 28.04.00 0-38±0.18 - 9.85±4.46

5 15.06.00 1.32±1.02 40.66±1.93

Sargassum palhdum 5 28.04.00 0.67±0.08 - 36.95±1.72

Ulva fenestrata 5 28.04.00 10.46±3.16 1.31±0.98 -

5 15.06.00 4.30±0.53 0.52±0.21

Palmaria stenogona 4 28.04.00 0.57±0.45 0.10±0.08 -

Примечание: в таблице приведены средние и стандартные отклонения; п - количество образцов в выборке, прочерк означает, что пигмент отсутствует

3.4.2 Взаимосвязь между пигментным составом гонад, их цветовыми

характеристиками и питанием морских ежей

Данные по фитомассам в районе м. Пассека и м. Скалистого в апреле и

июне приведены на рис. 4 (верхняя диаграмма). Фитомасса у м. Пассека больше, особенно значительна эта разница весной. Кроме того, доля ламинарии в данном биотопе также значительно выше, чем у м. Скалистого. Спектр питания S. intermedius за рассматриваемый промежуток времени заметно изменился. Если в апреле основным компонентом пищевого комка желудков ежей была уль-ва, то в июне - ламинария.

Усредненные для различных глубин данные по содержанию основных каротиноидов, их соотношению, а также вес гонад и содержание белка приведены в табл. 3. В отличие от мышечной ткани рыб, объем гонад ежей подвержен периодическим изменениям. Поэтому необходимо принять во внимание, что изменение концентрации каротиноидов и связанное с ним изменение цвета будут зависеть от содержания основного органического компонента гонад -белка. У S. intermedins наблюдается увеличение значений гонадного индекса, содержания белка в июне по сравнению с апрелем. Содержание а-каротина в начале лета уменьшается. Поэтому соотношение p/a-изомеров каротинов и эхиненонов к июню увеличивается. Учитывая данные по содержанию каротинов в водорослях и состав пищевого комка, можно заключить, что основным

Таблица 3

Содержание каротиноидов и белка в гонадах морских ежей б. Прогулочная

Показатель S. intermedius (п=91) S. nudus (п=37)

Биотоп

м. Пассека м. Скалистый м. Пассека м. Скалистый

28.04.00" 15.06.00' 28.04.00* 15.06.00' 28.04.00" 28.04.00'

Содержание, мг/гонады особи

а-каротин 0.008 0.007 0.008 0.004 0.008 0.005

Р-каротии 0.129 0.111 0.077 0.089 0.025 0.027

а-эхиненон 0.053 0.068 0.044 0.045 0.022 0.007

Р-эхиненон 0.597 0.759 0.396 0.521 0.141 0.042

сумма пигментов 0.846 0.982 0.472 0.685 0.194 0.085

Соотношение

р/а-каротинов 14.27 15.55 11.20 18.25 2.65 5.23

р/а-эхиненонов 8.11 10.15 8.94 11.48 6.83 6.92

Суммарная концентрация, мг/100гткани 6.70 5.96 12.42 6.43 2.12 2.17

Вес гонад, г 11.0 18.3 3.8 9.7 13.1 4.6

Гонадный индекс, % 11.3 15.4 5.3 10.9 9.2 5.1

Концентрация белка, % 11.91 12.65 11.36 12.28 9.94 10.42

Содержание белка, г/ гонады особи 1.22 2.17 0.71 1.30 1.52 0.50

Примечание: -дата выборки, п - количество животных в выборке, для содержания и концентрации каротиноидов и их отношения приведены медианы, в остальных случаях средние.

источником а-каротина у морского ежа является, вероятно, зеленая водоросль ульва. Поэтому уменьшение содержания этого пигмента у животных в июне может быть связано как с уменьшением биомассы ульвы, так и снижением потребления ее ежами. Соотношение р/а-эхиненонов подвержено меньшим колебаниям, чем соответствующий показатель для каротинов и мало зависит от видового состава пищи.

При сравнении двух биотопов обнаружены значимые различия гонадного индекса, а также содержания белка в апреле, и в июне (Р<0.01,1-тест). Оба этих параметра у животных, обитающих у м. Пассека достоверно выше. В то же время достоверных различий в содержании основных каротиноидов и их суммарном содержании между биотопами выявлено не было ни в апреле, ни в июне. Вероятно, это связано с высокой вариабельностью и небольшими размерами изученной выборки. Суммарная концентрация каротиноидов между биотопами различается только в апреле (Р<0.01, и-тест Манна-Уитни).

Для 5. пийи$ была взята выборка только в апреле. Значения гонадного индекса, содержание белка (Р<0.001, Ьтест) и суммарное содержание каротиноидов (Р=0.04, и-тест Манна-Уитни) у м. Пассека значительно выше. Содержание каротинов для этих двух биотопов значимо не различаются, в то же время различия в содержании эхиненонов значимы (Р=0.002 для а-, Р=0.004 для р-эхиненона). Соотношение р/а-каротинов также различаются (Р<0.001), что, вероятно, связано с большим количеством зеленых и красных макроводорослей у м. Пассека. Отношение же р/а-эхиненонов одинаково для обоих биотопов.

Таким образом, качественный состав и соотношение основных кароти- • ноидов для обоих видов очень мало зависят от видового состава водорослей биотопа, фитомассы и от пищевых предпочтений (содержимое желудка) животного. Единственным показателем, который может изменяться в зависимости от спектра питания является соотношение Р- и а-каротинов.

Количество каротиноидов, накапливаемое в гонадах морского ежа, в значительной мере зависит от количества корма, доступного животным (рис. 4). Как видно из рисунка, все четыре рассматриваемых показателя (фитомасса, содержание каротиноидов, белка, гонадный индекс) имеют сходный характер изменения. Прослеживается явная корреляция между фитомассой и содержанием каротиноидов, а также между содержанием каротиноидов и гонадным индексом. Чем больше фитомасса, тем больше гонадный индекс и содержание пигментов в гонадах.

А

6000 5 000 4 000

св

о 3 ООО

сз

3

2 000

1000

Б

и о

1.6 1 4

о 5: п Я ю 1"£

ео о

Й-и

и 2

я о X Р я -с

1 и

В

о4

о"

X &

8

«

X £

1 о 08 06 04

02 00

18

16 14 12 10 8 6 4 2

Пассека

5880

С

м. Скалистый

Ш

г,

4

1

□ - гонадный индекс ■ - содержание белка

I

Десмаресткя Н|Ульва ■I Костария СИЗ Ламинария ЁЩФнллоспаднкс

ГШ Медиана "Г 25%-75%

квантили

30

25

1.5

1 0

05

О 3 °

гга

о 5?

3

к д

Дата:

2 6 Ю 4 10 6 10 6

Глубина, м

28.04.00 15.06.00 28.04.00 15.06.00

□ Среднее 0 0~Г~ ± стандартное отклонение

Рис. 4 Изменение фитомассы растительных сообществ (А), содержания каротиноидов (Б), белка и гонадного индекса (В) у 5. ШегтесИш для двух биотопов б. Прогулочная

2 0

Таблица 4

Цветовые характеристиками гонад в системе Манселла (тон/светлота/на-

сьпценность), коммерческой шкале и концентрация каротиноидов

Тон Града- Светлота/ Концентрация каротиноидов, мг/100 г ткани

25% квантиль медиана 75% квантиль

S. intermedius

2.5 YR 1 7/12; 6/12, 6/14 9.68 11.11 20.31

2 5/10 23.27 30.62 37.97

3 4/6, 4/8 18.48 20.48 27.04

5 YR 1 7/10, 7/12; 6/12 5.71 6.29 10.70

2 6/10; 5/8 9.22 12.02 19.16

3 4/6; 3/2; 2/1 12.00 26.19 40.55

7.5 YR 1 8/10; 7/12 4.46 5.03 6.54

2 6/6, 6/8, 6/10; 5/8 5.17 6.64 8.10

3 4/6;3/2 4.78 6.57 7.93

S. nudus

7.5 YR 1 8/8; 7/8, 7/6; 6/10, 6/8,6/6 3.34 3.67 4.45

2 8/6; 7/8, 7/6; 6/8, 6/4;5/4 0.93 1.21 2.52

3 6/8; 5/8; 4/6; 3/2 4.40 7.53 8.64

10 YR 1 8/6;7/6 0.45 0.80 1.15

2 8/8, 8/6, 8/4; 7/6, 7/4 6/8, 6/6, 6/4 0.80 1.49 1.69

3 6/6; 5/4; 4/4; 3/1 1.50 2.20 2.83

Примечание: - градация цвета по коммерческой шкале

Учитывая важность цвета гонад при товарной оценке их качества, рассмотрим влияние концентрации пигментов на цветовые характеристики гонад.

С цветом взаимосвязана именно концентрация каротиноидов (мг/100 г ткани). Корреляции между цветом гонад, выраженным в коммерческой шкале, и концентрацией каротиноидов не обнаружено. Данная шкала, однако, имеет сугубо прикладное значение и является одномерной, хотя цвет обычно характеризуется в трехмерных системах, которые включают в себя комбинацию различий по цветности и по светлоте (Джадд, Вышецки, 1978). Нами была использована шкала Манселла, в которой каждый цветовой образец описывается комбинацией переменных: тон/светлота/насыщенность (Munsell..., 1976).

Концентрация каротиноидов в ряду 2.5YR, 5YR, 7.5YR, 10YR т.е. с увеличением желтого и уменьшением красного цветовых стимулов, монотонно уменьшается. Так у S. intermedius, для гонад тона 2.5 YR медиана концентрации составляет 20.4 мг/100 г, для тона 5YR - 9.7, 7.5YR - 6.3 мг/100 г. У S. nudus гонады тона 7.5YR имеют концентрацию пигментов 3.40, а гонады тона 10YR -

17

2.98 мг/100 г.

Таким образом, из данных таблицы 4 следует, что:

1) на отнесение к той или иной градации коммерческой шкалы учитывается, прежде всего, светлота и насыщенность образца, тон не играет определяющей роли;

2) с концентрацией каротиноидов в первую очередь связан цветовой тон гонад. В ряду 2.5YR —>■ 10YR концентрация каротиноидов резко падает;

3) внутри одного цветового тона образцы градации 1 обычно имеют более низкую концентрацию каротиноидов.

Совместное влияние нескольких факторов приводит к тому, что корреляция между цветовыми характеристиками гонад в коммерческой шкале и концентрацией каротиноидов отсутствует. Так, например, минимальная концентрация пигментов в тоне 2.5YR (градация 1) практически равна концентрации каротиноидов для градации 2 у образцов цветового тона 5YR и значительно больше, чем соответствующее значение концентрации для градации 3 тона 7.5YR (Табл. 4).

Таким образом, при исследовании взаимосвязей цвет - концентрация необходимо использовать трехмерные цветовые шкалы.

4. ВЫВОДЫ

1. Определен качественный и количественный состав каротиноидов морских ежей Strongylocentrotus intermedins и S. nudus и их локализация в органах животных. Основным каротиноидом гонад, панциря и игл является р-эхиненон, в меньших количествах содержатся а-эхиненон и Р-каротин. Преобладающий пигмент стенок кишечника - фукоксантинол. Установлено наличие двух цепей превращения поступающих из водорослей каротинов: Р-каротин -> р-эхиненон и а-каротин -> а-эхиненон.

2. Установлены видовые различия в содержании каротиноидов у исследованных видов: особи S. intermedins содержат в среднем 900 мкг, S. nudus - 200 мкг. У S. intermedius 55% от общего количества каротиноидов содержится в стенках кишечника, 42% - гонадах и 3% в панцире и иглах. Для S nudus эти величины составляют 58%, 26% и 16%.

3. Установлены достоверные различия в содержании каротиноидов в гонадах у самцов, самок и животных, находящихся на стадии половой инертности дня обоих видов. Суммарное содержание каротиноидов для этих групп, в порядке перечисления, уменьшается.

í í

4. Установлена зависимость содержания каротиноидов в гонадах от их стадии зрелости у исследованных видов. Найдено, что содержание двух основных фракций каротиноидов гонад - эхиненонов и каротинов, максимально у & intermedins на нерестовой стадии зрелости для обоих полов. У S. nudus содержание этих пигментов максимально у самцов на стадиях активного гаметогенеза и нерестовой, у самок - на стадии начала развития.

5. Изучено содержание каротинов у следующих макрофитов, входящих в рацион морского ежа: Laminaria japónica, Costaría costata, Sargassum pallidum, Ulva fenestrata, Palmaria stenogona. У бурых водорослей подтверждено наличие

^ единственного каротина - Р,Р - изомера.

6. Показано, что видовой состав фитоценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад. Содержание же каротиноидов в гонадах растет с

i увеличением общей фитомассы в биотопе.

7. Рассмотрены цветовые характеристики гонад, выражаемые в коммерческой шкале и системе Манселла. Показана целесообразность использования этой системы для исследования особенностей цветообразования гонад и влияния каротиноидов на этот процесс. Обнаружена взаимосвязь между суммарной концентрацией каротиноидов и цветовыми характеристиками гонад в системе

, Манселла. С увеличением концентрации происходит увеличение красного цве-

тового стимула.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Borisovets Е.Е., Lepskaya N.V., Yakush E.V., Zadorozhny P. A. Biological and biochemical features of gonad colour formation in two Strongylocentrotus species (Echinoidea) // M. Candia Carnevali & F. Bonasoro (eds), "Echinoderm Research 1998", Proceed, of the 5th European Conf. on Echinoderms, Milan, 7-12 September, 1998. Rotterdam, Balkema. 1999. P. 3-6.

*

2. Борисовец Е.Э., Задорожный П. А., Якуш E.B. Состав пигментов некоторых видов бурых водорослей и их связь с объективными характеристиками

i цветности // Экологическая химия, 2001, Т. 10, №. 1. С. 32-41.

3. Borisovets Е.Е., Zadorozhny P. A., Lepskaya N. V., Kalinina M.V., Yakush E.V. Changes of major carotenoids in gonads of sea urchins {Strongylocentrotus intermedins and S. nudus) at maturation // Comparative Biochemistry and Physiology, part B, 2002, Vol. 132. P. 779-790.

4. Zadorozhny P. A., Lepskaya N.V., Borisovets E.E., Kalinina M.V., Yakush E.V. Gonad colouring and its dynamics in the maturation process of sea urchins

19

W A

11846

Strongylocentrotus intermedins and S. nudus II J.-P. Feral & B. David (eds), "Echi-rioderm Research 2001", Proceed, of the 6th European Conf. on Echinoderm Research, Banyuls-sur-mer, France, 3-7 September, 2001. Lisse, Swets & Zeitlinger. 2003. P. 295-300.

5. Задорожный П. А., Якуш E.B. Хроматографическое разделение и идентификация пигментов бурых водорослей // Тез. докл. Всероссийской науч. конф. "Молодежь и химия". Красноярск. 1997. С. 34.

6. Лепская Н.В., Задорожный П. А. Исследование взаимосвязи окраски и содержании пигментов в гонадах морских ежей рода Strongylocentrotus II Тез. докл. Региона ль. конф. мол. ученых по актуальным проблемам морской биоло-

пга и экологии. ДВГУ, Владивосток. 1998. с. 77-78. '

7. Задорожный П. А., Лепская Н.В. Изучение особенностей окраски и пигментного состава гонад морских ежей Strongylocentrotus intermedius и S. nudus // ; Тез. докл. конф. мол. ученых «Биомониторинг и рациональное использование морских и пресноводных гидробионтов». ТИНРО-центр, Владивосток. 1999. С.

38-39.

8. Борисовец Е.Э., Задорожный П. А., Лепская Н.В., Якуш Е.В. Изменение цвета и содержания каротиноидов в процессе созревания гонад Strongylocentrotus intermedius II Тез. дохл. П Региональ. науч.-практ. конф. «Проблемы охраны и рационального использования биоресурсов Камчатки». Петропавловск-Камчатский. 2000. С. 37.

9. Лепская Н.В., Задорожный П. А. Составление шкалы цветности гонад 1 промысловых видов морских ежей // Тез. докл. Региональ. конф. мол. ученых «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока». ВГУЭС, Владивосток. 2000. С. 223-224.

Ю.Лепская Н.В., Задорожный П. А., Борисовец Е.Э., Якуш Е.В. Содержание 1

белка в гонадах морских ежей Strongylocentrotus pallidus и S. intermedius II Тез. »

докл. I Межд. конф. «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки». ВНИРО, Москва. 2002. С. 66.

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр 690950, Владивосток, ГСП, пер. Шевченко, 4 Подписано в печать 27.10.2003 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ № 21. 20

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Задорожный, Павел Анатольевич

Специальность: 03.00.16 - экология $ 03.00.04 - биохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: кандидат химических наук,

Я куш Евгений Валентинович

Научный консультант: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Ковековдова Лидия Тихоновна

Владивосток к СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ «СОСТАВ КАРОТИНОИДОВ 8 МОРСКИХ ЕЖЕЙ И ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕГО»

1.1 Строение и классификация каротиноидов

1.2 Каротиноиды морских ежей. Свойства и функции каротиноидов 9 ^ 1.3 Методы анализа каротиноидов

1.4 Экологические аспекты репродукции и питания морских ежей

1.5 Влияние каротиноидов на качественные характеристики гонад

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Район исследования

2.2 Объекты исследования

2.3 Методы исследования 40 2.3.1 Определение пола и стадии зрелости морских ежей

2.3.2 Методы подготовки проб к анализу

2.3.3 Методы анализа каротиноидов

2.3.4 Цветовые измерения

2.3.5 Определение общего азота

2.4 Статистическая обработка результатов

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Исследование качественного состава каротиноидов S. intermedins и S. nudus

3.1.1 Каротиноиды гонад

3.1.2 Каротиноиды стенок кишечника

3.1.3 Каротиноиды панциря и игл

3.2 Распределение основных каротиноидов в организме морских ежей

3.3 Изменение содержания основных каротиноидов гонад морских 62 ежей в течение репродуктивного цикла

3.3.1 S. intermedius

3.3.2 S. nudus

3.3.3 Сравнение динамики каротиноидов у S. intermedius и S. nudus 13 3.4 Взаимосвязи между питанием морских ежей и пигментным составом гонад. Цветовые характеристики гонад

3.4.1 Исследование пигментного состава некоторых видов водорослей

3.4.2 Взаимосвязь между пигментным составом гонад, их цветовыми 86 характеристиками и питанием морских ежей

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние среды и состояния организма на содержание каротиноидов у морских ежей"

Актуальность. Каротиноиды являются важной составляющей пищи морских ежей. Установлено, что они способствуют росту гонад (de Jong-Westman et al., 1995a) и необходимы для нормального развития гамет и последующего выживания эмбрионов (Tsushima, 1995; George et al., 2001). Качественный состав каротиноидов изучен для ряда видов правильных и неправильных морских ежей (Goodwin, 1984; Tsushima, 1995). В то же время, факторы, оказывающие влияние на содержание этих пигментов в организмах, которое может колебаться в значительных пределах, практически не изучены. Так, сведения о динамике каротиноидов в течение репродуктивного цикла представлены только для самок Strongylocentrotus droebachiensis (Griffiths & Perrott, 1976), а также тропического вида Tripneustes gratila (Shina et al., 1978). Для промысловых видов Strongylocentrotus intermedins и Strongylocentrotus nudus такие данные отсутствуют.

Каротиноиды синтезируются de novo только растениями и микроорганизмами и далее по пищевым цепям поступают на более высокие трофические уровни (Бриттон, 1986). Данные о взаимосвязи качественного и количественного состава каротиноидов гонад морских ежей с видовым составом и фитомассой водорослей в биотопе в литературе отсутствуют.

Качество гонад морских ежей, как промысловых объектов, определяется рядом параметров, одними из главных является величина гонадного индекса и цвет гонад (Kelly et al., 2001). Попытки увеличить размер гонад морских ежей за счет улучшения их кормовой базы неоднократно предпринимались в искусственных условиях и на природных полигонах (Agatsuma et al., 1995; de Jong-Westman et al., 1995a; Klinger et al., 1997; Vadas et al., 2000). Количественные закономерности цветообразования гонад морских ежей не изучены.

В этой связи, изучение пигментного состава морских ежей и факторов, влияющих на него, является составной частью экологических исследований, направленных на поиск условий, оптимальных для существования животных. Выбор оптимальных биотопов для пересадки морских ежей на природный полигон и определение качественного и количественного состава растительной пищи, т.е. факторов, от которых зависит получение продукции наилучшего качества, также напрямую связаны с изменениями содержания каротиноидов. Цель работы. Оценка качественного и количественного состава каротиноидов промысловых видов морских ежей S. intermedins и S. nudus, в зависимости от биологического состояния гонад, видового состава и количества растительной пищи.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. -определить качественный состав каротиноидов и оценить их содержание в органах морских ежей видов S. intermedins и S. nudns;

2. -оценить изменение содержания каротиноидов гонад в зависимости от пола и стадии зрелости гонад;

3. -исследовать состав каротинов некоторых видов макрофитов, являющихся основой питания морских ежей;

4. -выявить взаимосвязи качественного и количественного состава каротиноидов гонад с видовым составом и фитомассой водорослей в биотопе;

5. -изучить влияние концентрации каротиноидов на цветовые характеристики гонад.

Научная новизна. Установлен состав и содержание каротиноидов в гонадах, стенках кишечника, панцире и иглах у морских ежей S. intermedins и S. nudus. Исследовано изменение содержания каротиноидов гонад в течение репродуктивного цикла. Наибольшее содержание у обоих полов S. intermedins и самцов S. nudus наблюдается для нерестовой стадии, у самок S. nudus на стадии начала развития, наименьшее - на стадии покоя. Показано, что видовой состав фито-ценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад. Выявлена положительная корреляция фитомассы водорослей биотопа и содержания каротиноидов в гонадах S. intermedins. Обнаружено увеличение красного цветового стимула цветового тона гонад с ростом концентрации каротиноидов. Практическая значимость работы. Качественный состав каротиноидов морских ежей должен учитываться при разработке рационального кормления при их искусственном воспроизводстве. Знание состава необходимых каротиноидов и их соотношения в организме животного обуславливает необходимость добавления их в искусственные корма или выбор естественных с аналогичным качественным составом пигментов. Исследование изменения содержания каротиноидов в течение репродуктивного цикла позволяет выделить стадии развития гонад (начала развития и активного гаметогенеза), когда потребности животных в них максимальны. Это важно как для нормальной жизнедеятельности морских ежей, так и для получения гонад с оптимальными цветовыми характеристиками. Модифицированные методики высоко-эффективной жидкостной хроматографии могут быть использованы для анализа каротиноидов морских ежей и водорослей в биохимических и экологических исследованиях. Апробация работы. Основные положения работы были доложены на Всероссийской конференции «Молодежь и химия» (Красноярск, 1997), региональных конференциях молодых ученых по актуальным проблемам морской биологии и экологии в ДВГУ (Владивосток, 1998), «Биомониторинг и рациональное использование морских и пресноводных гидробионтов» в ТИНРО-Центре (Владивосток, 1999), «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2000), П региональной научно-практической конференции «Проблемы охраны и рационального использования биоресурсов Камчатки» (Петропавловск-Камчатский, 2000), 6ой Европейской конференции по иглокожим (Баниульс-сюр-мер, Франция, 2001), I международной конференции «Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки» (Москва, 2002).

Положения, выносимые на защиту:

1. Содержание каротиноидов в гонадах морских ежей в течение репродуктивного цикла подвержено закономерным изменениям. Для обоих полов S. intermedins и самцов S. nudus оно возрастает от нулевой до нерестовой стадии, после чего следует резкий спад. У самок S. nudus максимальное содержание каротиноидов отмечено на стадии начала развития.

2. Абсолютное количество каротиноидов в гонадах S. intermedius и S. nudus увеличивается с ростом фитомассы водорослей в биотопе. Видовой состав фитоценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Задорожный, Павел Анатольевич

4. ВЫВОДЫ

1. Определен качественный и количественный состав каротиноидов морских ежей Strongylocentrotus intermedins и S. nudus и их локализация в органах животных. Основным каротиноидом гонад, панциря и игл является (3-эхиненон, в меньших количествах содержатся а-эхиненон и Р-каротин. Преобладающий пигмент стенок кишечника - фукоксантинол. Установлено наличие двух цепей превращения поступающих из водорослей каротинов: Р-каротин —> Р-эхиненон и а-каротин -» а-эхиненон.

2. Установлены видовые различия в содержании каротиноидов у исследованных видов: особи S. intermedins содержат в среднем 900 мкг, S. nudus - 200 мкг. У S. intermedins 55% от общего количества каротиноидов содержится в стенках кишечника, 42% - гонадах и 3% в панцире и иглах. Для S. nudus эти величины составляют 58%, 26% и 16%.

3. Установлены достоверные различия в содержании каротиноидов в гонадах у самцов, самок и животных, находящихся на стадии половой инертности для обоих видов. Суммарное содержание каротиноидов для этих групп, в порядке перечисления, уменьшается.

4. Установлена зависимость содержания каротиноидов в гонадах от их стадии зрелости у исследованных видов. Найдено, что содержание двух основных фракций каротиноидов гонад — эхиненонов и каротинов, максимально у S. intermedins на нерестовой стадии зрелости для обоих полов. У S. nudus содержание этих пигментов максимально у самцов на стадиях активного гаметогенеза и нерестовой, у самок - на стадии начала развития.

5. Изучено содержание каротинов у следующих макрофитов, входящих в рацион морского ежа: Laminaria japonica, Cos taria costata, Sargassnm pallidum, Ulva fenestrata, Palmaria stenogona. У бурых водорослей подтверждено наличие единственного каротина - Р,Р - изомера.

6. Показано, что видовой состав фитоценозов слабо влияет на качественный состав каротиноидов гонад. Содержание же каротиноидов в гонадах растет с увеличением общей фитомассы в биотопе.

7. Рассмотрены цветовые характеристики гонад, выражаемые в коммерческой шкале и системе Манселла. Показана целесообразность использования этой системы для исследования особенностей цветообразования гонад и влияния каротиноидов на этот процесс. Обнаружена взаимосвязь между суммарной концентрацией каротиноидов и цветовыми характеристиками гонад в системе Манселла. С увеличением концентрации происходит увеличение красного цветового стимула.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Задорожный, Павел Анатольевич, Владивосток

1. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. М.: Филинъ, 1997. 608 с.

2. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. М.: Мир, 1986. 442 с.

3. Вараксина Г.С. Морфология вспомогательных клеток в репродуктивном цикле морских ежей//Биол. моря. 1980. №5. С. 38-44

4. Вараксина Г.С. Цитоплазматические включения вспомогательных клеток яичника морских ежей // Биол. моря. 1985. №4. С. 40-46

5. Викторовская Г.И. Экология размножения морских ежей в прибрежной зоне северного Приморья / ТИНРО-центр. Владивосток, 1998. 35 с. Деп. во ВНИЭРХ, 1338рх-98.

6. Викторовская Г.И., Матвеев В.И. Связь сроков размножения морского ежа Strongylocentrotus intermedius с температурой воды у побережья северного Приморья//Океанология. 2000. Т. 40. С. 79-84.

7. Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии / Под ред. А. Хен-шен и др. М.: Мир, 1988. 688 с.

8. Гнездилова С.М. Морфологическая и цитохимическая характеристика овогенеза половых циклов у морских ежей Strongylocentrotus nudus и S. intermedius: Автореф. дисс. . канд. биол. наук. Владивосток., 1971. 24 с.

9. Дёрффель К. Статистика в аналитической химии. М.: Мир, 1994. 268 с.

10. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. М.: Мир, 1978. 592с.

11. Досон Р., Эллиот Д., Эллиот У., Джонс К. Справочник биохимика. М.: Мир, 1991.544 с.

12. Елисеева Н.В. Особенности питания морских ежей Strongylocentrotus intermedius (Agassiz)// Прибрежное рыболовство XXI век. Материалы международной научно-практической конференции. 19-21 сентября 2001 г. Южно-Сахалинск. С. 110-117.

13. Задорожный П. А., Якуш Е.В. Хроматографическое разделение и идентификация пигментов бурых водорослей // Тез. докл. Всероссийской науч. конф. "Молодежь и химия". Красноярск. 1997. С. 34.

14. Калинин Ф.Л., Лобов И.А., Жидков С.Л. Справочник по биохимии. Киев: Наук, думка, 1976. 729 с.

15. Калинина М.В., Гусарова И.С., Гаврилова Г.С., Викторовская Г.И. Влияние экологических факторов на размножение морских ежей в различных биотопах залива Петра Великого // Изв. ТИНРО. 2000. Т. 127. С. 490-511.

16. Карнаухов В.Н. О роли каротиноидов во внутриклеточном депонировании кислорода//ДАН СССР. 1971. Т. 196. С. 1221-1224.

17. Карнаухов В.Н. Функции каротиноидов в клетках животных. М.: Наука, 1973. 104 с.

18. Карнаухов В.Н. Роль моллюсков с высоким содержанием каротиноидов охране водной среды от загрязнения. Пущино, 1978. 74 с.

19. Карнаухов В.Н. Биологические функции каротиноидов. М.: Наука, 1988. 240 с.

20. Касьянов В.Л., Медведева Л.А., Яковлев С.Н., Яковлев Ю.М. Размножение иглокожих и двустворчатых моллюсков. М.: Наука, 1980. 208 с. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография. М.: Мир, 1981. Т. 1. 616 с.

21. Количественный анализ хроматографическими методами / Под. ред. Э. Кэц. М.: Мир, 1990. 320 с.

22. Крупнова Т.Н., Павлючков В.А. Питание серого морского ежа (Strongyloce-ntrotus intermedins) в северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. 2000. Т. 127. С. 372-381.

23. Кузнецов В.В. Питание и рост растениеядных морских беспозвоночных восточного Мурмана// Изв. АН СССР. Сер. биол. 1946. Т. 4, С. 431-451.

24. Лепская Н.В., Задорожный П. А. Исследование взаимосвязи окраски и содержания пигментов в гонадах морских ежей рода Strongylocentrotus // Тез. докл.

25. Региональ. конф. мол. ученых по актуальным проблемам морской биологии и экологии. ДВГУ, Владивосток. 1998. с. 77-78.

26. Ли Б.Д. Сезонная динамика пигментов фотосинтеза у морских зеленых водорослей / Титлянов Э.А., Звалинский В.И. (ред.). Экологические аспекты фотосинтеза морских макроводорослей. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1978b. С. 158-166.

27. Ли Б.Д., Титлянов Э.А. Адаптация бентических растений к свету. III. Содержание фотосинтетических пигментов в морских макрофитах из различных по освещенности мест обитания // Биол. моря. 1978. № 2. С. 47-55.

28. Ликеш И., Ляга Й. Основные таблицы математической статистики. М.: Финансы и статистика, 1985. 356 с.

29. Лукьянова О.Н., Шмидт Т.Я. Концентрация каротиноидов у морских беспозвоночных в условиях загрязнения // Биол. моря. 1993. №2. С. 92-101.

30. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике / Киев: Наук, думка, 1975. 232 с.

31. Микулин А. Е. Функциональное значение пигментов и пигментации в онтогенезе рыб. М., ВНИРО, 2000. 232 с.

32. Петруняка В.В. Распределение каротиноидов и миоглобина в тканях брюхоногих легочных моллюсков //Ж. эвол. биохим. и физиол. 1977. Т. 13. С. 218-220.

33. Петруняка В.В. Сравнительное распределение и роль каротиноидов и витамина А в тканях животных// Ж. эвол. биохим. и физиол. 1979. Т. 15. С. 97-103.

34. Пузаткина Е.А., Колупаев Б.И. О связи концентрации каротиноидов со способностями подключения анаэробного дыхания у моллюсков Lymnaea stagnalis и Unio pectorum II Ж. эвол. биохим и физиол. 2000. Т. 36. С. 65-66.

35. Седова Л.Г., Брегман Ю.Э., Аминина Н.М., Подкорытова А.В. Влияние искусственных кормов на скорость питания и рост гонад у морских ежей Strongylocentrotus intermedins II Изв. ТИНРО. 2000. Т. 127. С. 512-523.

36. Седова Л.Г., Викторовская Г.И. Влияние репродуктивной активности на пищевые потребности серого морского ежаИ Изв. ТИНРО. 2002. Т. 131. С. 315320.

37. Седова Л.Г. Кислородные и пищевые потребности серого морского ежа при содержании в условиях рециркуляционной системы// Вопросы рыболовства. 2003. Т. 4. С. 141-156.

38. Смирнов А. И. Значение каротиноидной пигментации эмбрионально-личиночной стадии карповых рыб // ДАН СССР. 1950. Т. 73. С. 609-702.

39. Соин С.Г. О дыхательном значении каротиноидного пигмента в икре лососевых рыб и других представителей отряда Clupeiformes II Зоол. журн. 1956. Т. 35. С. 1362-1369.

40. Соин С.Г. Эколого-морфологические данные о связи каротиноидов с процессами эмбрионального дыхания // Обмен веществ и биохимия рыб. М.: Наука, 1967. С. 340-350.

41. Справочник по прикладной статистике / Под ред. Э. Ллойд, У. Ледерман. М.: Финансы и статистика, 1990. Т. 2. 526 с.

42. Сухин И.Ю. Сравнительный анализ состава содержимого кишечников серого и черного морских ежей // Изв. ТИНРО. 2002. Т. 131. С. 306-314.

43. Холлендер М., Вульф Д. Непараметрические методы статистики. М.: Финансы и статистика, 1983. 518 с.

44. Хотимченко Ю.С., Деридович Ю.Ю., Мотавкин П.А. Биология размножения и регуляция гаметогенеза и нереста у иглокожих. М: Наука, 1993. 168 с.

45. Яковлев С.Н. Сезоны размножения морских ежей Strongylocentrotus nudus и S. intermedins в заливе Восток Японского моря // Биологические исследования залива Восток. 1976. С. 136-142.

46. Agatsuma Y., Sakai Y., Matsuda T. Manual of artificial seeds of the sea urchin Strongylocentrotus intermedins of Hokkaido waters. Hokkaido Fisheries Experimental Station, 1995. 82 p. (in Japanese)

47. Agatsuma Y. Aquaculture of the sea urchin (Strongylocentrotus nudus) transplanted from coralline flats in Hokkaido, Japan // J. Shellfish Res. 1998.Vol. 17. P. 1541-1547.

48. Agatsuma Y., Nakata A., Matsuyama K. Seasonal foraging activity of the sea urchin Strongylocentrotus nudus on coralline flats in Osoro Bay in south-western Hokkaido, Japan // Fish. Sci. 2000.Vol. 66. P. 198-203.

49. Akhtar P., Gray J.I., Cooper Т.Н., Garling D.L., Booren A.M. Dietary pigmentation and deposition of a-tocopherol and carotenoids in rainbow trout muscle and liver tissue // J. Food Sci. 1999. Vol. 64. P. 234-239.

50. Amano H., Noda H. Effects of plant growth regulators, organic acids, and sugars on growth and chemical constituents in the tissue culture of sea lettuce Ulva pertusa //Fish. Sci. 1994. Vol. 60. P. 449-454.

51. Bjerkeng B. Chromatographic analysis of synthesized astaxanthin A handly tool for the ecologist and the forensic chemist? // Progress. Fish-Culturist. 1997. Vol. 59. №2. P. 129-140.

52. Bjerkeng В., Hertzberg S., Liaaen-Jensen S. Carotenoids in food chain-studies. 5. Carotenoids of the bivalves Modiolus modiolus and Pecten maximus structural, metabolic and food chain aspects // Сотр. Biochem. Physiol. 1993. Vol. 106B. P. 243-250.

53. Borisovets E.E., Lepskaya N.V., Yakush E.V., Zadorozhny P. A. Biological and biochemical features of gonad colour formation in two Strongylocentrotus species

54. Braumann Т., Grimme L.H. Reversed-phase HPLC of chlorophylls and carotenoids //

55. Carotenoids / G.Britton, S.Liaaen-Jensen, H.Pfander (Eds). Basel: Birkhauser, 1995. Vol. 1 B. 360 p.

56. Folia Histochem. et Cytochem. 1977. Vol. 15. № 4. P. 343-346. Czeczuga B. Caroteno-protein complexes in four species of Echinodermata from the

57. Adriatic//Biochem. Syst. Ecol. 1983. Vol. 11. P. 123-125. Czeczuga В., Taylor F J. Carotenoid content in some species of the brown and red algae from coastal area of New Zealand // Biochem. Syst. Ecol. 1987. Vol. 15. P. 5-8.

58. Darko E., Schoefs В., Lemoine Y. Improved liquid chromatographic method for the analysis of photosynthetic pigments of higher plants // J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 876. P. 111-116.

59. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 1997. Vol. 41. P. 189-200. El-Tinay A.H., Chichester C.O. Oxidation of p-carotene. Site of initial attack // J.

60. Eppley R.W., Bo veil C.R. Sulfuric acid in Desmarestia // Biol. Bull. 1958. Vol. 115. P. 101-106.

61. Estevez M.S., Abele D., Puntarulo S. Lipid radical generation in polar (Laternula el-liptica) and temperate (Mya arenaria) bivalves // Сотр. Biochem. Physiol. 2002. Vol. 132B. P. 729-737.

62. Flores-Moya A., Fernandez J.A., Niell F.X. Seasonal variation of photosynthetic pigments, total C, N and P content, and photosynthesis in Phyllariopsis purpu-rascens (Phaeophyta) from Strait of Gibraltar// J. Phycol. 1995. Vol. 31. P. 867874.

63. Fox D.L., Hopkins T.S. Comparative metabolic fractionation of carotenoids in three flamingo species//Сотр. Biochem. Physiol. 1966. Vol. 17. P. 841-856.

64. Friend J. The coupled oxidation of P-carotene by linoleatelipoxidase system and by autoxidizing linoleate IIС hem. Ind. (London). 1958. P. 597-598.

65. Fuji A. Studies on the biology of the sea urchin. 1. Superficial and histological changes in gametogenic process of two sea urchins Strongylocentrotus nudus and S. intermedins//Bull Fac. Fish. Hokkaido Univ. 1960. Vol. 11. P. 1-14.

66. Fuji A. Ecological studies on the growth and food consumption of Japanese common littoral sea urchin. Strongylocentrotus intermedins (A. Agassiz) // Mem. Fac. Fish. Hokkaido Univ. 1967. Vol. 15. № 2. P. 83-160.

67. Galasko G., Hora J., Toube T.P., Weedon B.C.L., Andre D., Barbier M., Lederer E., Villanueva V.R. Carotenoid and related compounds. Part XXII. Allenic carotenoids in sea urchins // J. Chem. Soc. (C). 1969. P. 1264-1265.

68. Gao G., Wei C.C., Jeevarajan A.S., Kispert L.D. Geometrical isomerisation of carotenoids mediated by cation radical/dication formation // J. Phys. Chem. 1996. Vol. 100. P. 5362-5366.

69. Garrido C.L., Barber B.J. Effects of temperature and food ration on gonad growth and oogenesis of the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis II Mar. Biol. 2001. Vol. 138. P. 447-456.

70. George S.B., Lawrence J.M., Lawrence A.L., Smiley J., Plank L. Carotenoids in the adult diet enhance egg and juvenile production in the sea urchin Lytechinus variegatus II Aquaculture. 2001. Vol. 199. P. 353-369.

71. Goodwin T.W. The biochemistry of the carotenoids. Vol. 1: Plants. London: Chapman & Hall, 1980.

72. Goodwin T.W. The biochemistry of the carotenoids. Vol. 2: Animals. London: Chapman & Hall, 1984.224 p.

73. Griffiths M. The carotenoids of the eggs and embryos of the sea urchin Strongylocen-trotuspurpuratus//Devi. Biol. 1966. Vol. 13. P. 296-309.

74. Griffiths M., Perrott P. Seasonal changes in the carotenoids of the sea urchin Strongy-locentrotus droebachiensis // Сотр. Biochem. Physiol. 1976. Vol. 55B. P. 435441.

75. Grosch W., Laskawy G., Kaiser K.-P. Co-oxydation von P-carotin und canthaxanthin durchgereinigte lipoxygenasen aus sojbohnen // Z. Lebensm. Unters.-Forsch. 1977. Vol. 165. P. 77-81.

76. Grossman S., Klein B.P., Cohen B.S., King G., Pinsky A. Methylmercuric iodine modification of lipoxygenase-1. Effects on the anaerobic reaction and pigment bleaching//Biochim. Biophys. Acta. 1984. Vol. 793. P. 455-462.

77. Grung M., Liaaen-Jensen S. Normal phase gradient HPLC separation of algal carotenoids and microalgal origin of carotenoids in coral eggs / In Marine natural products: 7th Int. Symp. Marine Natural Products, Capri, 1992, P25.

78. Hallenstvet M., Ryberg E., Liaaen-Jensen S. Animal carotenoids -XIV. Carotenoids of Psammechinus miliaris (sea urchin) II Сотр. Biochem. Physiol. 1978. Vol. 60B. P. 173-175.

79. Hatlen В., Jobling M., Bjerkeng В. Relationship between carotenoid concentration and colour of fillets of Arctic charr, Salvelinus alpinus (L.), fed astaxanthin // Aquacult. Res. 1998. Vol. 29. P. 191-202.

80. Himmelman J.H., Nedelec H. Urchin foraging and algal survival strategies in intensely grazed communities in Eastern Canada// Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1990. Vol. 47. P. 1011-1026.

81. Holman R.H. Spectrophotometric studies of the oxidation of fats. VIII. Coupled oxidation of carotene // Arch. Biochem. 1949. Vol. 21. P. 54-57.

82. Jensen A. Carotenoids of Norwegian brown seaweeds and of seaweeds meals. Norwegian Institute of seaweed research / Report №31, Tapir, Trondheim. 1966.

83. Jorgensen K., Skibsted L.H. Carotenoid scavenging of radicals // Z. Lebensm. Unters. Forsch. 1993. Vol. 196. P. 423-429.

84. Kawaguti S., Yamasu T. Carotenoid pigment in the test of cake-urchin, Peronella ja-ponica И Biol. J. Okayama Univ. 1954. Vol. 3. P. 150-158.

85. Kawamura K. (ed.) Sea urchin. Breeding, processing and sale. Sapporo: Hokkai sui-san shimbunsha, 1993. 254 p. (In Japanese)

86. Kelly M.S., Owen P.V., Pantazis P. The commercial potential of the common sea urchin Echinus esculentus from the west coast of Scotland // Hydrobiologia. 2001. Vol. 465. P. 85-94.

87. Khachik F., Beecher G.R., Vanderslice J.T., Furrow G. Liquid chromatographic artifacts and peak distortion: sample-solvent interactions in the separation of carotenoids // Anal. Chem. 1988. Vol. 60. P. 807-811.

88. Klein B.P., Grossman S., King G., Cohen B.S., Pinsky A. Pigment bleaching, car-bonil production and antioxidant effects during the anaerobic lipoxygenase reaction//Biochim. Biophys. Acta. 1984. Vol. 793. P. 72-79

89. Kleppel G.S. The fate of the carotenoid pigment fucoxanthin during passage through the copepod gut pigment recovery as a function of copepod species, season, and food concentration // J. Plankton Res. 1998. V. 20. P. 2017-2028.

90. Klinger T.S., Lawrence J.M., Lawrence A.L. Gonad and somatic production of Strongylocentrotus droebachiensis fed manufactured feeds // Bull. Aquacul. Assoc. Canada. 1997. № 97-1. P. 35-37.

91. Konar B. Seasonal inhibitory effects of marine plants on sea urchins: structuring communities the algal way// Oecologia. 2000. Vol. 125. P. 208-217.

92. Boeuf R.D., McCommas S.A., Howe N.R., Tauber J.D. The role of carotenoids in the color polymorphism of the sea anemone, Bunodosoma granulifera (Antho-zoa: Actiniaria) //Сотр. Biochem. Physiol. 1981a. Vol. 68B. P. 25-29.

93. Maoka Т., Komori Т., Matsuno T. Direct diastereomeric resolution of carotenoids. I. 3-Hydroxy-4-oxo-p-end group//J. Chromatogr. 1985. Vol. 318. P. 122-124.

94. Matheson I.B.C., Rogers M.A.J. Crocetin, a water soluble carotenoid monitor for singlet molecular oxygen//Photochem. Photobiol. 1982. Vol. 36. P. 1-4.

95. Mar. Biol. 1999. Vol. 134. P. 155-166.

96. Paracentrotus lividus II Experimentia. 1952. Vol. 3. P. 29-30.

97. Munsell Book of Color. Mate finish collection Baltimore: Munsell Color, 1976.

98. Partali V., Tangen K., Liaaen-Jensen S. Carotenoids in food chain-studies. 3. Resorption carotenoids in Mytilus edulis (edible mussel) // Сотр. Biochem. Physiol. 1989. Vol. 92B. P. 239-246.

99. Pearce C.M., Daggett T.L., Robinson S.M.C. Effect of binder type and concentration on prepared feed stability and gonad yield and quality of the green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis II Aquaqulture, 2002. Vol. 205. P. 301-323.

100. Pelletreau K.N., Muller-Parker G. Sulfuric acid in the phaeophyte alga Desmarestia munda deters feeding by the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis И Mar. Biol. 2002. Vol. 141. P. 1-9.

101. Plank L.R., Lawrence J. M., Lawrence A. L., Olvera R.M. The effect of dietary carotenoids on gonad production and carotenoid profiles in the sea urchin Lytechinus variegatusIII. World Aquacult. Soc. 2002. Vol. 33. P. 127-137.

102. Polyakov N.E., Kruppa A.I., Leshina T.V., Konovalova T.A., Kispert L.D. Carotenoids as antioxidants: spin trapping EPR and optical study // Free Radic. Biol. Med. 2001a. Vol. 31. P. 43-52.

103. Polyakov N.E., Leshina T.V., Konovalova T.A., Kispert L.D. Carotenoids as scavengers of free radicals in a Fenton reaction: antioxidants or pro-oxidants? // Free Radic. Biol. Med. 2001b. Vol. 31. P. 398-404.

104. Raines P.S., Davies B.H. Carotenoids of the common mussel Mytilus edulis: their hypothetical role of ATP production during anoxia // Abstr. 7th Int. Carotenoid Symp. Munich, 1984. P. 15.

105. Schoefs B. Chlorophyll and carotenoid analysis in food products. A practical case-bycase view // Trends Anal. Chem. 2003. Vol. 22. P. 335-339. Storebakken Т., No H.K. Pigmentation of rainbow trout // Aquaculture. 1992. Vol. 100. P. 209-229.

106. Su Q., Rowley K.G., Balazs N.D.H. Carotenoids: separation methods applicable tobiological samples // J. Chromatogr. B. 2002. Vol. 781. P. 393-418. Thompson R.H. Naturally occurring quinones / In Naphtoquinones. L.: Chapman & Hall, 1987.

107. Torrissen O.J. Strategies for salmonoid pigmentation // J. Appl. Ichthyol. 1995. Vol. 11. P. 276-281.

108. Torrissen O.J., Hardy R.W., Shearer K.D. Pigmentation of salmonoids carotenoid deposition and metabolism // CRC Crit. Rev. Aquat. Sci. 1989. Vol. 1. P. 209205.

109. Tsushima M., Matsuno T. Comparative biochemical studies of carotenoids in sea-urchins-I//Сотр. Biochem. Physiol. 1990. Vol. 96B. P. 801-810.

110. Tsushima M., Kawakami Т., Matsuno T. Metabolism of carotenoids in sea-urchin Pseudocentrotus depressus И Сотр. Biochem. Physiol. 1993b. Vol. 106B. P. 737-741.

111. Tsushima M. Biochemical study of echinoderm carotenoids: sea urchins and holothu-rians: Dr. thesis. Kyoto Pharmaceutical University, 1995. (on Japanese)

112. Tsushima M., Matsuno T. Occurrence of 9'Z-P-echinenone in sea-urchin Pseudocentrotus depressus И Сотр. Biochem. Physiol. 1997. Vol. 118B. P. 921-925.

113. Tsushima M., Kawakami Т., Mine M., Matsuno T. The role of carotenoids in the development of the sea urchin Pseudocentrotus depressus II Inver. Reprod. Devi. 1997. Vol. 32. P. 149-153.

114. Vadas R.L. Preferential feeding: an optimization strategy in sea urchins // Ecol. Monogr. 1977. Vol. 47. P. 337-371.

115. Vecci M., Glins E., Medina V., Schiedt K. HPLC separation and determination of astacene, semiastacene, astaxanthin and other keto-carotenoid // High Resol. Chrom. & Chrom. Comm. 1987. Vol. 10. P. 348-351.

116. Vershinin A. Carotenoids in Mollusca Approaching the functions // Сотр. Biochem. Physiol. 1996. Vol. 113B. P. 63-71.

117. Vershinin A., Lukyanova O.N. Carotenoids in the developing embryos of sea urchin Strongylocentrotus intermedins II Сотр. Biochem. Physiol. 1993. Vol. 104B. P. 371-373.

118. Woodall A.A., Lee S. W.-M., Weesie R.J., Jackson M.J., Britton G. Oxidation of carotenoids by free radicals: relationship between structure and reactivity // Biochim. Biophys. Acta. 1997. Vol. 1336. P. 33-42.

119. Wright S.W., Shearer J.D. Rapid extraction and HPLC of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton // J. Chromatogr. 1984. Vol. 294. P. 281-295.

120. Wright S.W., Jeffrey S.W., Mantoura R.F.C., Llewellyn C.A., Bjornland Т., Repeta D., Welschmeyer N. Improved HPLC method for the analysis of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1991. Vol. 77. P. 183-196.

121. Young A.J., Lowe G.M. Antioxidant and prooxidant properties of carotenoids // Arch. Biochem. Biophys. 2001. Vol. 385. P. 20-27.