Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae

Подгурская, Ольга Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae"

На правах рукописи

Подгурская Ольга Владимировна

МЕХАНИЗМЫ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ У МОЛЛЮСКОВ СЕМЕЙСТВА МУТ1ЬГОАЕ

03.00.16 - экология 03.00.04 - биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток 2006

Работа выполнена в Лаборатории физиологии Института биологии моря имени A.B. Жирмунского ДВО РАН

Научный руководитель:

кандидат биологических наук, доцент Кавун Виктор Яковлевич

Официальные оппоненты:

Научный консультант

доктор биологических наук, Лукьянова Ольга Николаевна доктор биологических наук, старший научный сотрудник Ковалев Николай Николаевич

кандидат биологических наук, Чернова Елена Николаевна

Ведущая организация:Институт биологии Карельского научного центра РАН

Защита состоится 8 декабря 2006 г в 10 часов на заседании диссертационного совета

Д 212.056.02 при Дальневосточном государственном университете МОН РФ по адресу: 690600, г. Владивосток, Океанский проспект 37. Научный музей ДВГУ.

Факс: (4232)268543.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета МОН РФ.

Автореферат разослан 03 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Ю.А. Галышева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Из химических веществ, загрязняющих водную среду, реальную угрозу для жизнедеятельности гидробионтов представляют тяжелые металлы (ТМ) и их соединения. Опасность заключается не только в их биологической активности (токсичности), но и в способности к аккумуляции в многочисленных компонентах экосистем. В отличие от органических загрязняющих веществ, которые со временем утилизируются и выводятся из биосферы, ТМ способны сохранять биологическую активность практически бесконечно (Челомин и др., 1998).

Цитотоксичность металлов обусловлена главным образом тремя взаимосвязанными механизмами: усилением перекисного окисления липидов, угнетением митохондриального дыхания и нарушением кальциевого гомеостаза клетки (Аксенова, 2000). Чтобы избежать повреждения клеточных структур у гидробионтов, в частности у двустворчатых моллюсков, существуют несколько путей перевода избытка микроэлементов в нетоксичную форму. Главным образом это связывание металлов с особыми цитоплазматическими белками — металлотионеинами (МТ) (Isani et al., 2000; Roesijadi, 2000; Amiard et al., 2006) и депонирование в лизосомы или гранулы (Vesk, Byrne, 1999; Marigomez et al., 2002). Поэтому при изучении устойчивости двустворчатых моллюсков к повышенному содержанию тяжелых металлов в среде исследование внутриклеточного распределения микроэлементов представляет большой интерес, так как его изменения отражают эффективность защитных систем клетки (Wallace et al., 2003).

Большинство подобных исследований было проведено в лабораторных условиях (Viarengo, 1985; Bebianno, Langston, 1991; Duquesne et al., 1995; Serra et al., 1995; Wallace et al., 2003; Sokolova et al., 2005a), или в полевых, где модельными объектами служили обитатели загрязненных районов (Roesijadi, 1994; Regoli, Orlando, 1994; Baudrimont et al., 1999; Mouneyrac et al., 1999; Riveros et al., 2003; Bonneris et al., 2005a, b). Однако следует отметить, что повышенное содержание ТМ в морской среде может быть вызвано не только антропогенными, но и природными причинами. Например, с апвеллингами к поверхности поднимаются глубинные морские воды, обогащенные растворёнными формами некоторых тяжелых металлов, в особенности, кадмием (Yeats, Campeell, 1983). В результате в районах действия апвеллингов образуются природные импактные зоны с повышенным содержанием металлов в среде (Bruland et al., 1978; 1994). Исследование механизмов

детоксикации TM у моллюсков, обитающих в таких условиях, позволит расширить представление о развитии адаптивных процессов, повышающих устойчивость организмов.

Известно, что в сходных биотопах близкородственные виды двустворчатых моллюсков накапливают существенно различающиеся концентрации металлов, что, по-видимому, связано с особенностями условий, в которых они эволюционировали. Исследование внутриклеточного распределения ТМ у таких моллюсков, обитающих при их высоком содержании в среде, позволяет оценить направленность и эффективность системы перевода микроэлементов в нетоксичную форму у организмов, обладающих разными генотипическими адаптациями.

Поэтому целью данной работы было исследование механизмов детоксикации тяжелых металлов у двустворчатых моллюсков сем. Mytilidae, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях. Известно, что в зонах действия апвеллингов часто повышены концентрации кадмия, цинка и никеля (Bruland et al., 1978; Yeats, Campeell, 1983). Железо, цинк, медь, марганец и свинец обычно присутствуют в промышленных и бытовых отходах (Христофорова и др., 1993). В нашей работе рассмотрены пути детоксикации этих элементов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить концентрации железа, цинка, меди, кадмия, марганца, свинца, никеля и их внутриклеточное распределение в основных органах, осуществляющих накопление, детоксикацию и выведение токсикантов (пищеварительной железе и почках), Crenomytilus grayanus из районов действия апвеллингов.

2. Определить уровень содержания железа, цинка, меди, кадмия, марганца, свинца, никеля в пищеварительных и выделительных органах С. grayanus в импактных природных и антропогенных условиях. Оценить роль клеточных структур и цитоплазматических белков разной молекулярной массы в связывании металлов.

3. Провести сравнительный анализ содержания железа, цинка, меди, кадмия, марганца, свинца, никеля и путей их детоксикации в почках и пищеварительной железе С. grayanus и Modiolus kurilensis в импактных антропогенных условиях.

Научная новизна. На примере С. grayanus показано, что у двустворчатых моллюсков, обитающих в природных импактных условиях, содержится повышенное количество металлотионеин-подобных белков. Установлено, что в импактных природных условиях в пищеварительной железе моллюсков кадмий депонируется в клеточных мембранных структурах, в то время как в импактных антропогенных условиях — образует комплексы с

металлотионеин-подобными белками. В импактных антропогенных условиях в пищеварительной железе С. grcryanus детоксикация тяжелых металлов происходит за счет связывания с металлотионеин-подобными белками, а у М. kurilensis, накапливающего более высокие концентрации тяжелых металлов, - с клеточными мембранными структурами.

Защищаемые положения.

1. В импактных природных условиях адаптация С. grayanus к воздействию кадмия и перевод его в нетоксичную форму происходит путем связывания с клеточными мембранными структурами, в то время как в импактных антропогенных условиях — за счет образования комплексов с металлотионеин-подобными белками.

Практическая значимость. Полученные в ходе работы результаты могут быть использованы при разработке систем эколого-биохимического мониторинга и тестирования экологического состояния морских прибрежных вод. Материал используется при чтении курса лекций "Экотоксикология".

Апробация работы. Результаты и основные положения работы докладывались на Региональных конференциях по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии (Владивосток, 2001; 2002; 2003), конференции студентов, аспирантов и молодых ученых НОЦ ДВГУ "Фундаментальные исследования морской биоты: биология, биохимия и биотехнология" (Владивосток, 2002), XI ежегодной международной конференции North Pacific Marine Science Organization (PICES) (КНР, 2002), Международной конференции "Marine environment: nature, communication and business" (Владивосток, 2003), VII дальневосточной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2003), Международной конференции "Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов" (Петрозаводск, 2004), Международной конференции "Современные проблемы водной токсикологии" (пос. Борок, 2005) и ежегодных конференциях ИБМ ДВО РАН (2003, 2004, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 106 стр. и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов и списка литературы (233 источника, в том числе 190 иностранных). Работа включает 12 таблиц и 8 рисунков.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю к.б.н. В.Я.Кавуну за помощь и неизменное внимание к работе, научному консультанту д.б.н. О.Н. Лукьяновой за критические замечания и ценные советы, д.б.н. В.П. Челомину и к.б.н. H.H. Бельчевой за интерес к работе и ценные советы. Особую благодарность автор выражает инженеру A.M. Плотниковой за помощь в проведении работы и моральную поддержку.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов ДВО РАН № 03-3-Г-06-092, 04-З-Г-06-046, 06-3-В-06-210 и Фонда содействия отечественной науке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ОРГАНИЗМЕ ГИДРОБИОНТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

В главе обобщается известная информация о путях поступления и формах нахождения тяжелых металлов в прибрежных морских водах. Показаны биологическая роль металлов и их токсичное воздействие на организм. Рассмотрены основные механизмы детоксикации ТМ, при этом особое внимание уделено металлотионеин-подобным белкам (МТПБ) морских беспозвоночных.

ГЛАВА 2. РАЙОНЫ РАБОТ. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В работе в качестве объектов исследования использованы мидия Грея С. grayanus и модиолус курильский Л/, kurilensis. Эти близкородственные виды предпочитают разные биотопы: мидия обитает на твердых грунтах, а модиолус - на более мягких, но они могут образовывать смешанные друзы, которые встречаются как на твердом, так и на мягком грунте (Скарлато, 1981).

Моллюски были отобраны с пяти станций (рис. 1). На ст. 1 (прибрежные воды о-ва Рейнеке) содержание металлов в среде близко к фоновым значениям зал. Петра Великого (Ковековдова, Симоконь, 2004; Шулькин, 2004); содержание растворенного кадмия на этой станции составляет 0.01-0.02 мкг/л (Кавун, Шулькин, 2005). Ст. 2 (б. Восточная, о-в Б. Пелис) расположена в зоне действия сезонных апвеллингов (Григорьева, Христофорова, 2001); содержание растворенного кадмия в водах этой станции составляет 0.04 — 0.06 мкг/л (Кавун, Шулькин, 2005). Ст. 3 (м. Консервный, зал. Простор, о-в Итуруп) находится в зоне действия мощного стационарного апвеллинга (Шунтов, 2001). Ст. 4 также расположена в зал. Простор, рядом с приустьевой зоной р. Северный Чирип, стекающей с одноименного

вулкана; воды этой реки имеют рН 3.6. Содержание растворенного кадмия в районе станций 3 и 4 составляет 0.31 мкг/л (Горюнова и др., 1997). Ст. 5 (б. Десантная, зал. Петра Великого, Японское море) расположенная в двух км от береговой свалки промышленно-бытовых отходов г. Владивостока, является одним из наиболее загрязненных районов в

Рис. 1. Карта-схема районов работ. А - зал. Петра Великого (Японское море), Б -Курильские о-ва. 1 — 5 — номера станций.

С каждой станции было отобрано 35 моллюсков, у которых препарировали пищеварительную железу и почки. В органах пяти моллюсков с каждой станции были определены концентрации тяжелых металлов, органы остальных моллюсков были разделены на три параллели по 10 в каждой и использованы для анализа внутриклеточного распределения металлов.

Часть объединённой пробы пищеварительной железы и почек гомогенизировали при 0°С в ручном стеклянном гомогенизаторе с добавлением 0.05 М трис-НС1 буфера (рН 7.5), содержащего 0.25 М сахарозы, 0.5 М ЫаС1 и 0.01 М М£С12. Для разделения внутриклеточных фракций гомогенат центрифугировали (10000§, 1 ч, +4°С), отделяли осадок. В супернатант добавляли 8мМ СаС12 и М£С12 и через 30 мин (+4°С) центрифугировали (10000§, 20 мин, +4°С). Супернатант представлял собой цитозоль (Уильяме, Уилсон, 1978; Ьикуапоуа е! а1., 1993). Осадки объединяли в мембранную фракцию, содержащую ядра, клеточные волокна, митохондрии, лизосомы, микросомы.

Вторую часть объединенной пробы гомогенизировали с добавлением 0.05 М трис-НС1 буфера (рН 7.5), гомогенат центрифугировали (20000§, 1.5 ч, +4°С) для получения цитоплазматической фракции. Для разделения белков готовили колонку с гелем БерЬаскх в 100 (1.5 х 60 см). Свободный объем был определен с помощью декстрана голубого, колонку калибровали по стандартным белкам — маркерам: бычий сывороточный альбумин (67 кДа), цитохром С (12.5 кДа). Элюцию белков проводили 0.01 М трис-НС1 буфером (рН 7.5), скорость элюции 15 мл/ч. МТ имеют максимум поглощения при длине волны (А.) = 254 нм и практически не поглощают при X, = 280 нм (Ргаг1ег е1 а1., 1985), поэтому оптическую плотность фракций с колонки (3 мл) определяли при этих длинах волн на спектрофотометре иУ-260.

Полученные фракции объединяли по молекулярному весу (рис. 2): фракции с Уе/Уо = 0.8 -1.4 - высокомолекулярные белки (ВМБ, > 60 кДа), фракции с Уе/Уо = 1.8-2.3 -металлотионеин-подобные белки (МТПБ, « 12 кДа), фракции с Уе/Уо = 2.3 — 3.3 -низкомолекулярные белки (НМБ, < 4 кДа), где Уе,- элюционный объем, Уо - свободный объем. Концентрацию белка (мг/мл пробы) в объединенных фракциях элюата определяли микробиуретовым методом (У1гЬак1, 0111, 1964). Полученные данные были использованы для определения процентного содержания металлов и концентрации элементов в цитоплазматических белках органов моллюсков.

Ve/Vo

Рис. 2. Профиль элюции цитозоля почек мидии Грея, отобранной у м. Консервный (о-в Итуруп), при 280 нм и 254 нм

Исследуемые органы, клеточные фракции и объединенные фракции элюата высушивали при 85°С и минерализовали концентрированной HN03 марки ОСЧ. Концентрации металлов определяли методом пламенной атомно-абсорбционной спектрофотометрии в ацетиленовом пламени на спектрофотометре Hitachi 180-70. Было проанализировано 260 проб. Контроль качества определений включал измерение концентраций металлов в. используемых кислотах, дубликатах проб с добавками солей металлов и сертифицированных образцах моллюсков. Средние значения концентраций металлов и стандартное отклонение определяли с помощью пакета программ Excel. Достоверность различий между выборками определяли по критерию Манн-Уитни с использованием пакета программ Statistica.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ 3.1. Внутриклеточное распределение ТМ в почках и пищеварительной железе

Crenomytilus gray anus из районов действия апвеллингов

В почках мидии Грея из района действия сезонных апвеллингов (ст. 2) отмечено достоверное увеличение концентраций Fe, Zn, Cd и Pb, а в этих органах моллюсков из зоны действия стационарного апвеллинга (ст. 3 и 4) - всех микроэлементов. В пищеварительной железе мидий со ст. 2 концентрации практически всех металлов не отличались от контрольного уровня, в то время как у мидий со ст. 3 в этом органе значимо повышено содержание кадмия, у моллюсков со ст. 4 — кадмия и цинка (табл. 1).

Таблица 1. Содержание тяжелых металлов (мкг/г сухой массы) в органах СгепотуйЫз grayanus из районов действия апвеллингов (среднее значение ± стандартное отклонение) (N=5)

Станция Ре гп Си са РЬ

Почки

1 182 ± 11 667 ± 65 12 ± 1.9 84 ±11 12 ±3.2

2 209 ± 40я 799 ±118я 11 ±1.2 119 ±10я 42 ± 5.0я

3 207 ± 22я 1155±159я* 24 ± 1.4я'4 1780 ± 327я'4 27 ± 3.6яА

4 255 ± 39я 1532±269я* 22 ± ЗяА 2047 ± 159°'* 22 ± 4.6я*

Пищеварительная железа

1 72 ± 16 45 ±5.0 10.5 ±0.8 1.6 ±0.6 4.0 ± 0.2

2 43 ±3.0* 40 ±3.0 10.5 ±0.9 1.9 ±0.3 4.0 ± 0.2

3 24 ± 5.0я А 47 ±10 10 ± 1.5 25 ± 12а'ь 3.7 ±0.5

4 59 ±13Ьс 65± 11яс 9.7 ± 0.5 23 ± 9.0я'А 2.3 ± 0.3

Примечание: а - достоверное отличие (р < 0.05) по сравнению с мидиями со ст. 1; Ь - достоверное отличие (р <, 0.05) по сравнению с мидиями со ст. 2; с - достоверное отличие (р £ 0.05) по сравнению с мидиями со ст. 3. Достоверность различий оценивалась по тесту Манна-Уитни.

Таблица 2. Содержание металлов (% от общего содержания металла в клетке) во внутриклеточных фракциях органов СгепотуШш grayanus из районов действия

апвеллингов.

Фракция Почки Пищеварительная железа

■ ст. 1 ст. 2 ст. 3 ст. 4 ст. 1 ст. 2 ст. 3 ст. 4

1'е

Мембранная 89 85 40 46 82 76 63 57

Цитозоль 11 15 60 54 18 24 37 43

. Ъл

Мембранная 79. 67 9 24 63 43 66 25

Цитозоль 21 33 91 76 37 56 33 75

Си

Мембранная 71 48 33 15 45 29 28 52 .

Цитозоль 29 . 52 . 67 85 55 71 72 48

Сс1

Мембранная 27 28 4 13 44 46 78 52

Цитозоль 73 72 96 87 56 54 22 48

РЬ

Мембранная 68 71 22 45 71 53 43 40

Цитозоль 32 29 78 55 29 47 57 . 60

Примечание: в таблице приведены средние значения из трёх определений

В цитозоле почек моллюсков со ст. 2 увеличено содержание Ъл и Си, а у мидий со станций 3 и 4 — всех металлов. В цитозоле этих органов мидий со станций 3 и 4 процентное содержание ТМ выше, чем у мидий со ст. 2. В пищеварительной железе наблюдалось

снижение доли мембранно-связанных Ъл, Си, РЬ у мидий со ст. 2, Ре, Си, РЬ - у мидий со ст. 3 и Ре, Ъп, РЬ - у мидий со ст. 4. Следует отметить, что в мембранных структурах этого органа мидий со ст. 3 содержание Сс1 составляло 78% (табл. 2).

При анализе цитоплазматического распределения металлов были рассмотрены только Сс1, Си и Ъп, так как из исследованных металлов именно они индуцируют синтез МТ (Ги^асИ, 1992). При гель-хроматографическом разделении цитоплазматических белков почек мидий из района действия стационарного апвеллинга были выделены высокомолекулярные белки (ВМБ), низкомолекулярные белки (НМБ) и белки, которые по молекулярному весу («12 кДа) и оптическим свойствам (максимум поглощения при X = 254 нм и слабое поглощение при X = 280 нм) можно отнести к МТПБ (рис. 2). В почках мидий со ст. 1 и 2 выделены только ВМБ и НМБ, однако при этом часть Сё, Си и Ъп была обнаружена во фракции, соответствующей МТПБ по показателю Уэ/Уо. Очевидно, что в почках мидий из этих районов МТПБ присутствуют, но их количество ниже предела чувствительности метода.

Кадмий в цитозоле почек мидий со станций 1, 2 и 3 преимущественно был обнаружен во фракции МТПБ, в то время как в почках мидий со ст. 4 наблюдалось снижение содержания кадмия в этих белках, и, соответственно, увеличение его доли в ВМБ (табл. 3).

Таблица 3. Распределение тяжелых металлов (% от общего содержания металла в белках) в цитоплазматических белках почек СгепотуШш ягауапиз из районов действия апвеллингов

Фракция Ъл С<1 Си Хп С<1 Си

станция 1 станция 2

ВМБ 32 8 н.о. 12 3 н.о.

МТПБ 21 84 н.о. 23 75 н.о.

НМБ 47 8 н.о. 65 22 н.о.

станция 3 станция 4

ВМБ 34 10 н.о. 24 37 н.о.

МТПБ 23 87 н.о. 18 58 н.о.

НМБ 43 3 н.о. 58 5 н.о.

Примечание: в таблице приведены средние значения из трёх определений н.о. - концентрация элемента ниже предела обнаружения

3.2. Внутриклеточное распределение тяжелых металлов в органах СгепотуШия Шгауапи5 в импактных природных и антропогенных условиях

В почках мидий как из импактной природной зоны (ст. 3), так и импактного антропогенного района (ст. 5) наблюдалось достоверное увеличение всех металлов по сравнению с контрольными моллюсками (табл. 4). Следует отметить, что в почках мидий

со ст. 3 в наибольшей степени накапливается Cd, тогда как у мидий со ст. 5 эти органы

максимально обогащены РЬ и Си (табл. 4). ■ ■ . t - • j

Таблица 4. Концентрация тяжелых металлов (мкг/г сухой массы) в органах Crenomytilus у grayanus, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях (среднее значение ± стандартное отклонение) (N=5)

Станция Fe Zn Си Cd РЬ

Почки

1 ' 182±11 667 ±65 12 ± 1.9 . . 84 ±11 12 ±3.2

3 207 ±22" 1155 ±159а 24 ± 1.4" 1780 ± 327а 27 ± 3.6а

5 407±77а.ь 3931± 1801аь 278 ± 75а ь 123 ± 24а'ь 3582 ± 1290а'ь

' Пищеварительная железа > ' :

-1 72 ± 16 45 ±5.0 10.5 ±0.8 1.6 ± 0.6 4.0 ± 0.2

3 24 ± 5.0а 47 ± 10 10.0 ± 1.5 25 ± 12а 3.7 ±0.5

5 245±38а'ь 127±13аЬ 258 ± 55а'ь 2.7 ±0.4" 50 ± 22а'ь- -

Примечание: а — достоверное отличие (р < 0.05) по сравнению с мидиями со ст. 1; Д -достоверное отличие (р ^ 0.05) по сравнению с мидиями со ст. 3.; Достоверность различий оценивалась по тесту Манна-Уитни. ' '

В пищеварительной железе мидий со ст. 5 концентрации всех металлов достоверно выше, чем у контрольных моллюсков, тогда как в этом органе моллюсков со ст. 3 повышено только содержание Cd. Следует отметить, что в концентрации Си в почках и пищеварительной железе мидий со ст. 5 значимо не различались (табл. 4).

Таблица 5. Содержание тяжелых металлов (% от общего содержания металла в клетке) в субклеточных фракциях органов Crenomytilus grayanus, обитающих в импактных ' природных и антропогенных условиях

Фракция Почки Пищеварительная железа

ст. 1 ст. 3 ~ cj. 5 ст. 1 " ст. 3 ст. 5

Fe . :

Мембранная 89 40 .61 82 63 56 •

Цитозоль 11 60 39 .18 37 44"

Мембранная 79 9 43 63 66 29 "

Цитозоль 21 91 57 31 33 71

' ' -Си

Мембранная 71 • 33 21 45 28 • 28

Цитозоль 29 67 79 55 72 72

Cd ' "

Мембранная ■27 Ч'Л ■ 23 • • 44 - • 78 • • о..

Цитозоль 73 96 77 • 56 22 ... юо

Мембраннаяг 68 .. : 22 ■ 62 - - 71 43- ' 62 •

Цитозоль 32 , ,78 . 38 29 57 38

Примечание: в таблице приведены средние значения из трёх определений

.у.В почках моллюсков со ст. 3 возросло содержание всех элементов, особенно.цинкач в цитоЗолё, а в'этой фракции йрчёк'мидий со ст. 5'"повышека доля Ре, особенно, Си

(табл. 5).

В Цитозоле пищеварительной железе мидий со ст. 3 увеличено процентное содержание

Ре, Си и РЬ, а Сё —снижено, авцитозоле этого органа мидий со ст. 5 увеличивалась доля

Ре, ¿п, Си, РЬ и Сё. Сравнительный анализ' показал, что в цитозоле пищеварительной

железы мидий со ст. 3 процентное содержание Ре,;7л\? Сё,.выше, а РЬ ниже,, чем у

моллюсков со ст. 5 (табл. 5).' .• !' ' .....

•При гель-хроматографическом разделении цитоплазматических белков почек мидий со

ст. 3 были выделены три белковых пика: ВМБ, МТПБ и НМБ (рис. 2). В цитозоле почек

моллюсков со станций 1 и 5 Сё, Си И 7л\ были обнаружены во фракциях ВМБ, НМБ и

МТПБ, но содержание последних оказалось ниже чувствительности метода. •

Таблица 6. Распределение тяжелых металлов (% от общего содержания металла в белках) в цитоплазматических белках почек СгепогПуШш grayanus, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях

Фракция Cd 1 Zn | Си Cd 1 Zrt | Си Cd •1" Zn | Си

станция 1 станция 3 станция 5

ВМБ 8 -32 н.о. 10 34 . н.о. 41 42 25

МТПБ 84 1 21 н.о. 87 " "23 н.о. 52' ' 5' • 70

НМБ 8 47 н.о. 3 -43 н.о. 8 . 53 5

Примечание: в таблице приведены средние значения из трёх определений н.о. — концентрация элемента ниже предела обнаружения

3.3.* Внутриклеточное распределение тяжелых металлов в органах CrenomytUus grayanus и Modiolus kurilensis из импактного антропогенного района

В почках мидии и модиолуса со ст. 5 концентрация всех элементов была достоверно выше, чем в почках моллюсков этих же видов с контрольной станции (табл. 7).

В пищеварительной железе модиолусов и мидий со ст. 5 концентрации всех металлов (кроме Cd у мидий), была достоверно выше, чем у контрольных моллюсков (табл. 7). ,

В .дочках контрольных мидий и .модиолусов ' существенно. , различалось внутриклеточное распределение Fe и Си; у мидий эти металлы преимущественно связаны с мембранными структурами, а у'модиолуса в этой фракции обнаружено менее 50 % Fe и лишь 21 % Си, В цитозоле почек мидий со ст. 5 увеличивалось процентное содержание всех физиологически важных микроэлементов, в особенности Си; у модиолусов возрастала доля Zn, Мп, РЬ» Nir a Fe — снижалась (табл. 8).

Таблица 7. Концентрация тяжелых металлов (мкг/г сухой массы) в органах Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis из антропогенного импактного района (среднее значение ±.

стандартное отклонение) (N=5)

Вид, станция Fe , Zn Си Cd РЬ

Почки

мидия, ст. 1 182 ±25 667 ±151 12 ±1.9 84 ±25 12 ±3.2

мидия* ст. 5 407 ±.77а , , 3931 ±1801" : 278 ±75а 123 ± 24® 3582 ±1290а

модиолус, ст. 1 216 ±85 1340 ±572 528 ±112 44 ± 10.9 46 ±14.4

модиолус^ ст. 5 525 ± 654 21238 ±11196 Ьс 1783 ±545Ьс 203±75ь-с 4513 ± 2443ь

Пищеварительная железа

мидия, ст. 1 72 ±37 46 ± 12.4 10.5 ±2.16 1.6 ± 1.45 4.0 ± 0.5

мидия, ст. 5 245 ± 38" " 127 ±13.1" 258 ±55а 2.7 ± 0.36 50 ± 22а

модиолус, ст. 1 245 ±93 44 ±15 12 ±6.2 1.0 ±0.6 1.8 ±0.8

модиолус, ст. 5 535 ±131Ьс ' 133 ±19ь 153 ± 53Ьс 7.4 ± 1.04Ь'С 144 ± 22ь,с

Примечание: а — достоверное отличие (р < 0.05) по сравнению с органами С. grayanus со

ст. 1; b - достоверное отличие (р < 0.05) по сравнению с органами М. kurilensis со ст. 1; с - достоверное отличие (р <, 0.05) по сравнению с органами С. grayanus со ст. 5. Достоверность различий оценивалась по тесту Манна-Уитни.

Таблица 8. Содержание тяжелых металлов (% от общего содержания металла в клетке) во внутриклеточных фракциях почек и пищеварительной железы Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis из антропогенного импактного района

мидия мидия модиолус модиолус мидия мидия модиолус модиолус

ст. 1 ст. 5 ст. 1 ст. 5 ст. 1 ст. 5 ст. 1 ст. 5

Мем. 89 61 44 65 82 56 58 74

Цит. 11 39 56 35 18 44 42 26

Fe Fe

Мем. 79 43 94 43 63 29 26 37

Цит. 21 57 6 57 37 71 74 63

Zn Zn

Мем. 71 21 11 22 45 28 49 37

Цит. 29 79 89 78 55 72 51 63

Си Си

Мем. 27 23 14 21 44 0 13 53

Цит. 73 77 87 79 56 100 87 47

Cd Cd

Мем. 79 73 71 28 87 16 19 51

Цит. 21 57 29 72 13 84 81 49

Pb Pb

Мем. 67 62 97 78 72 62 70 59

Цит. 33 38 3 22 28 38 30 41

Примечание: в таблице приведены средние значения из трёх определений

В пищеварительной железе контрольных мидий и модиолусов существенно различалось внутриклеточное распределение Ре, Zn и С<& В пищеварительной железе мидий из антропогенной импактной зоны увеличилось содержание практически всех

I 15

элементов в цитозоле, тогда как у модиолусов возросло только содержание Си и РЬ, а доля

остальных металлов увеличилась в клеточных мембранных структурах (табл. 8).

При гель-хроматографическом разделении цитоплазматических белков почек

модиолусов из фонового и импактного антропогенного районов выделены ВМБ, НМБ и

МТПБ (соотношение оптической плотности при разных длинах волн как на рис. 2).

Таблица 9. Распределение тяжелых металлов (% от общего содержания металла в белках) в цитоплазматических белках почек Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis из антропогенного импактного района

Фракция Cd Zn Cu Cd Zn Cu

мидия, станция 1 модиолус, станция 1

ВМБ 8 32 н.о.. 16 33 3

МТПБ 84 21 н.о. 77 26 89

НМБ 8 47 н.о. 7 41 8

мидия, станция 5 модиолус, станция 5

ВМБ 41 42 25 11 42 13

МТПБ 52 5 70 83 25 80

НМБ 8 53 5 6 33 ' 7

Примечание: в таблице приведены средние значения из трйх параллелей ,. н.о. - концентрация элемента ниже предела обнаружения

ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ У МОЛЛЮСКОВ СЕМЕЙСТВА MYTILIDAE (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ) 4.1. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus, обитающих в районах действия апвеллингов

Полученные нами данные показывают, что в почках мидии Грея из района действия

стационарного апвеллинга концентрация кадмия достигает аномально высокого уровня, более чем в 20 раз превышающего содержание этого элемента в почках контрольных моллюсков (табл. 1). Подобный уровень накопления этого металла не отмечался ни только в исследованных нами мидиях из зоны действия сезонных апвеллингов, но и в двустворчатых моллюсках из районов действия антарктического и канадского апвеллингов (Viarengo et al., 1993; Lares, Orians, 1997; Choi et al., 2001). Следовательно, можно говорить, что зал. Простор является уникальным природным импактным районом с аномально высоким содержанием кадмия в среде. Это согласуется с предыдущими исследованиями, в результате которых отмечалось высокое накопление именно этого металла в мягких тканях двустворчатых моллюсков с охотоморского побережья о-ва Итуруп (табл. 10).

Интересно отметить, что в пищеварительной железе моллюсков со ст. 3 Cd преимущественно обнаружен в мембранных структурах (табл. 2). Часто такое связывание кадмия рассматривается как показатель токсикологического стресса, так как органеллы

оченй чувствительны к токсичному действию ТМ (Аксенова, 2000; Regoli et al., 1998; Ringwood et al., 2004; Sokolova et al., 2005a). С другой стороны, известно, что Cd может депонироваться в лизосомы или специализированные гранулы, и в! таких случаях при центрифугировании осаждаться в мембранной фракции (Nott, Langston, 1998; Soto et al., 2003; Bonneris et al., 2005a). Более того, в органах моллюсков из антарктических районов действия апвеллингов Adamussium colbecki (Viarengo et al., 1993) и Laternula elliptica (Choi et al, 2001, 2003) было показано накопление этого металла именно в мембранной фракции. Подробное исследование выявило наличие обогащенных кадмием гранул в органах L. elliptica.

Таблица 10. Концентрация кадмия (среднее ± ст. отклонение, мкг/г сухой массы) в мягких тканях Mytilus trossulus и Crenomytilus grayanns из прибрежных вод Курильских островов (Охотское море) и залива Петра Великого (Японское море) '

Вид, место отбора Концентрация Cd Ссылка

М. 1го$5и1и5, о-в Итуруп, Курильские о-ва 22.1 ±3.6 Kavun et al., 2002

М. 1го5зи1из, о-в Шумшу, Курильские о-ва 3.5 ±0.6 Kavun et al., 2002

А/. //*о55'м/м5, Расшуа, Курильские о-ва 10.2 ±0.5 Kavun et al., 2002

А/. /гоии/м^, о-в Шикотан, Курильские о-ва 5.0 ± 1.3 Kavun et al., 2002

С. grayanuSi о-в Итуруп 66.0 ± 12.0 Kavun et al., 2002

С. grayanus, о-в Шикотан 37.0 ±16.0 Kavun et al., 2002

C:\grawnui, зал. Петра Великого (Японское море), акватория береговой свалки 26.0а Shulkin et al., 2003

С. grayanusy Амурский зал. (зал. Петра Великого) 3.6 —4.4а Shulkin et al., 2003

С. §гауапи$, прибрежные воды о-ва Большой Пел не 8.3 ±5.2 Христофорова и др., 1993

С. grayanus, о-в Антипенко, открытая часть зал. Петра Великого 5.9 ±0.7 Христофорова и др., 1993 ~

а — стандартное отклонение составляет 20-25 % (Shulkin et al., 2003).

В почках мидий как со ст. 1, так и со станций 2 и 3 детоксикация кадмия происходит

путем связывания с МТПБ. Однако у мидий со ст. 4 способность МТПБ связывать металлы

снижена. Возможно, это связано с тем, что в результате кислого стока р. Северный Чирип

на этой станции повышено содержание растворенных форм металлов (табл. 1). Металлы в

ritnernf О^ицил» ,

организме могут стимулироватьчжсирадикалов (Довженко и др., 2005; Stohs et al., 1995;

Regoli et al., 1998). Как известно, при взаимодействии МТПБ с оксирадикалами, SH-

группы белков теряют способность связывать металлы (Klein et al., 1994). Более того,

происходит высвобождение уже связанных с МТ металлов и, соответственно,' их

перераспределение в другие белки (Roesijadi et al., 1997).

í 17

4.2. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus в импактных природных и антропогенных условиях

Показателем сбалансированности процессов накопления и выведения тяжелых металлов в организме моллюсков может служить преобладание их концентрации в почках

над другими органами (Кавун, Шулькин, 2005). С этой точки зрения интересно

рассмотреть соотношение концентраций доминирующих металлов в почках и

пищеварительной железе мидий из исследованных районов. У мидий из импактной

природной зоны концентрация доминирующего элемента кадмия в почках значительно

выше, чем в пищеварительной железе. У мидий из импактного антропогенного района концентрации доминирующего металла меди в почках и пищеварительной железе достоверно не различаются (табл. 4). Подобная дисфункция также отмечалась у мидий Грея, пересаженных из фонового района в этот район (Кавун, Шулькин, 2005). Следовательно, можно предположить, что у мидий из импактного антропогенного района в отличие от мидий, обитающих в импактных природных условиях, наблюдается нарушение баланса накопления и выведения металлов.

В ходе работы выявлены два существенных различия во внутриклеточном распределении металлов в органах мидий Грея, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях (табл. 5). ! Во-первых, в почках мидий из импактного антропогенного района свинец преимущественно обнаружен в мембранных структурах, т.е. скорее всего этот металл депонировался в лизосомы, и осаждался с ними в этой фракции при центрифугировании. Обычно как фоновых, так и в условиях загрязнения в органах моллюсков наблюдается именно такое внутриклеточное распределение свинца (George, 1990; Regoli, Orlando, 1994). Напротив, в почках мидий из импактной природной зоны процентное содержание этого элемента увеличивалось в цитозоле. Вероятно, в таких условиях детоксикации свинца происходит преимущественно за счет связывания с цитоплазматическими белками.

Во-вторых, в пищеварительной железе мидий Грея из импактной природной зоны наблюдалось увеличение содержания кадмия в клеточных мембранных структурах. В то же время в этом органе мидий из импактного антропогенного района он был связан с цитозолем (табл. 6). Этот факт подтверждает предположение, что депонирование Cd в гранулы в пищеварительной железе является адаптацией именно к природному повышенному уровню этого металла в среде.

В почках мидий из природного импактного района высокая концентрация кадмия обусловливает синтез повышенного количества МТПБ (рис. 2). Подобную картину можно было бы предположить и у мидий из импактного антропогенного района, так как в их почках отмечено повышенное содержание Zn и, особенно, Си. Однако в почках этих мидий повышенного содержания МТПБ не наблюдается, что, вероятно, можно объяснить частичным подавлением синтеза этих белков в результате суммарного действия аккумулированных металлов. Подавление синтеза МТ в результате действия очень высоких концентраций металлов уже было показано в ряде экспериментальных исследований (Geffard et al., 2002; Martinez et al., 1996; Barka et al., 2001; Mouneyrac et al., 2002), более того, именно при совместном действии Си и Zn (Baudrimont et al., 1999). Невысокий уровень МТПБ в почках мидий Грея из импактного антропогенного района приводит к перераспределению Cd и Zn в ВМБ (табл. 7), что в данном случае, скорее всего, может рассматриваться как показатель токсического действия. Это согласуется с известной гипотезой о развитие токсического стресса в организме (Brown, Parsons, 1978; Mason, Jenkins, 1995; Andres et al., 1999; Baudrimont et al., 1999).

4.3. Детокснкация тяжелых металлов в органах Crenomytilus gray anus и Modiolus kurilensis из импактного антропогенного района

Наши данные показывают, что в пищеварительной железе и, особенно, в почках

модиолуса со станций 1 и 5 содержание практически всех металлов выше, чем у мидий (табл. 7). Однако в импактных антропогенных условиях степень обогащения металлами органов (особенно почек) модиолуса ниже, чем у мидии. Например, в почках мидий концентрация РЬ и Си, соответственно, в 299 и 23 раз, выше, чем у контрольных моллюсков, в то время как в почках модиолусов это превышение составляет 98 и 3 раза. Это, вероятно, свидетельствует о более эффективном выведении металлов у М. kurilensis в условиях высокого хронического загрязнения среды. Необходимо подчеркнуть, что в отличие от мидий, в пищеварительной железе модиолусов накопление Си, достигающего уровня концентрации в почках, не происходит Это свидетельствует об эффективном перераспределении этого металла между органами, и, соответственно, о более высокой устойчивости модиолуса к импактным антропогенным условиям.

Как показано в табл. 8, в импактных антропогенных условиях в пищеварительной железе мидий детоксикация ТМ происходит за счет связывания с цитозолем, а у модиолуса — за счет депонирования в мембранных структурах. В работах других авторов также показано, что у гидробионтов, резистентных к высокому содержанию ТМ в окружающей

среде, микроэлементы депонируются в мембранных структурах (гранулы и лизосомах) (Truchet et al., 1990; Berthet et al., 1992, 2003; Langston et al., 1998; Wallace et al., 1998). Следовательно, можно предположить, что накопление микроэлементов в мембранные структуры является менее энергозатратным механизмом, чем синтез металлотионсинов. Следовательно, адаптивные механизмы таких организмов, в том числе и исследованного нами М. kurilensis, направлены не только на предотвращение токсичного действия ТМ на организм, но и на сохранение достаточного количества энергии для поддержания нормального метаболизма.

Интересно отметить, что в почках модиолуса как в фоновых, так и в импактных антропогенных условиях Си преимущественно обнаружена в цитозоле (табл. 8), хотя обычно данный элемент в связывается с мембранными структурами, а преимущественное накопление меди в цитозоле наблюдается при её повышенной концентрации в органах (Kaland et al., 1993; Bebianno, Serafim, 2003). Такое распределение показывает, что в почках модиолуса накапливаются избыточные концентрации меди независимо от уровня содержания этого металла в среде. Об этом также свидетельствует преобладающее связывание Си с МТПБ в почках модиолусов со всех станций (табл. 9), так как эти белки образуют комплексы именно с избытком меди. Подобное преобладающее накопление Си в цитозоле наблюдалось в почках моллюска М. mercenaria, также предпочитающего мягкие грунты (Sallivan et al., 1988). Известно, что концентратором меди является обитатель мягких грунтов Crassostrea gigas (Христофорова и др., 1993). Поэтому, можно предположить, что накопление повышенной концентрации этого металла является отличительной особенностью моллюсков - обитателей мягких грунтов.

В почках модиолусов с контрольной станции обнаружено повышенное количество МТПБ, хотя обычно такой синтез происходит только при очень высоком уровне накопления металлов в органах. Скорее всего, это связано со способностью модиолусов накапливать повышенные концентрации меди, вызывающий синтез этих белков. Следует также отметить, что в почках модиолусов из импактного антропогенного района, в отличие от мидий, подавления синтеза МТПБ не наблюдается. По-видимому, у модиолусов, обитающих в условиях обогащенных микроэлементами мягких грунтов, адаптация привела к формированию индуцированной толерантности к повышенному содержанию ТМ в среде. Способность моллюсков повышать устойчивость к действию ТМ наблюдали в экспериментах после их акклимирования в среде с низким содержанием токсикантов (Roesijadi, Fellingham, 1987; Челомин и др., 1998). Ряд авторов полагает, что

индуцированная толерантность у организмов формируется и в естественных условиях при повышенном содержании металлов в среде (Roesijadi, 1992; Hoare et al., 1995).

В почках модиолусов из импактного антропогенного района МТПБ связывают основное количество металлов. В отличие от них^мидий, вероятно, в результате частичного подавления синтеза МТПБ, увеличивается содержание металлов в ВМБ (табл. 9), что данном случае может свидетельствовать о токсическом поражении организма. Следовательно, в импактных антропогенных условиях система детоксикации ТМ у М. kurilensis более эффективна, чем у С. grayanus.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В Заключении обобщены основные результаты исследования механизмов детоксикации металлов в почках и пищеварительной железе С. grayanus и М. kurilensis, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что зона действия стационарного апвеллинга (зал. Простор, о-в Итуруп, Курильские о-ва) является уникальным природным импактным районом, где в почках Crenomytilus grayanus концентрация кадмия достигает аномально высокого уровня (около 2000 мкг/г сухой массы).

2. В импактных природных условиях (зал. Простор, о-в Итуруп) в почках С. grayanus высокое содержание металлотионеин-подобных белков обусловливает накопление как токсичных, так и физиологически важных металлов в цитозоле.

3. В импактных природных условиях в пищеварительной железе С. grayanus детоксикация кадмия происходит за счет депонирования в клеточных мембранных структурах, в то время как в импактных антропогенных условиях (б. Десантная, зал. Петра Великого, Японское море) — за счет связывания с металлотионеин-подобными белками.

4. в импактном антропогенном районе (б. Десантная) в почках С. grayanus детоксикация избытка аккумулированных металлов за счет металлотионеин-подобных белков не происходит. Металлы обнаружены во фракции высокомолекулярных белков, что свидетельствует о токсическом поражении организма.

5. В импактных антропогенных условиях в пищеварительной железе С. grayanus и Modiolus kurilensis пути детоксикации микроэлементов заметно различаются: у С.

grayanus металлы преимущественно обнаружены в цитозоле, а у М. kurilensis - в клеточных мембранных структурах.

6. В импактных антропогенных условиях в почках и С. grayanus, и Modiolus kurilensis тяжелые металлы накапливаются в цитозоле. При этом в почках М. kurilensis, в отличие от С. grayanus, содержится повышенное количество металлотионеин-подобных белков, которые связывают основную часть меди, кадмия и цинка.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах

1. Подгурская О.В., Кавун В.Я., Лукьянова О.Н. Аккумуляция и распределение тяжелых металлов в органах j мидии Грея Crenomyíilus grayanus из районов апвеллинга Японского и Охотского морей // Биология моря. 2004. Т.30. № 3. С. 219-226.

2. Подгурская О.В., Кавун В.Я. Сравнительный анализ субклеточного распределения тяжелых металлов в органах митилид Crenomyíilus grayanus и Modiolus modiolus в условиях хронического загрязнения // Биология моря. 2005. Т. 31, № 6. 435 — 442.

Статьи, опубликованные в зарубежных журналах

3. Podgurskaya O.V., Kavun V.Ya. Subcellular distribution of heavy metals in organs of bivalve Modiolus modiolus living along a metal contamination gradient // Ocean Science Journal. 2006. Vol. 41. № 1. P. 43-51.

Работы, опубликованные в материалах региональных и международных

конференций

4. Подгурская О.В. Содержание кадмия в мягких тканях Crenomyíilus grayanus из щт прирожных импактных зон дальневосточных морей России // Тез. докл. IV Региональной конференции по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии (г. Владивосток, 23-24 ноября, 2001), Владивосток: изд-во ДВГУ, 2001.С. 95-96.

5. Подгурская О.В. Содержание и субклеточное распределение кадмия в почках мидии Грея в связи с условиями обитания // Фундаментальные исследования морской биоты: биология, химия, биотехнология. Материалы конференций студентов, аспирантов и молодых ученых НОЦ ДВГУ "Морская биота" (1-2 октября 2002 г, Владивосток), Владивосток: изд-во ДВГУ, 2002. С. 60-62.

6. Podgurskaya O.V., Kavun V.Ya., Lukyanova O.N. Accumulation and subcellular distribution of cadmium in the digestive gland and kidney of the mussel Crenomyíilus grayanus from upwelling region // North Pacific Marine Science Organization (PICES):

Eleventh Annu. Meet., Qingdao, Oct. 18-26, 2002: Program and Abstracts. - Qingdao, People's Republic of China, 2002. P. 20.

7. Podgurskaya O.V., Kavun V.Ya. Cd distribution among subcellular fractions and cytoplasmatic proteins of the digestive gland and kidney of the mussel Crenomytilus grayanus from upwelling regions // Marine environment: nature, communication and business, Vladivostok, Russia, June 2, 2003: International conference - Pusan: Korea Maritime University, 2003. P.31-32.

8. Подгурская O.B. Субклеточное распределение кадмия и цинка в органах мидии Грея Crenomytilus grayanus из районов апвеллинга // Тез. докл. VII дальневосточной школы-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (15-22 сентября 2003, МЭС ТИБОХ), Владивосток, 2003. С.44-45.

9. Подгурская О.В. Субклеточное распределение тяжелых металлов в почках Crenomytilus grayanus в зависимости от уровня антропогенного воздействия // Тез. докл. VI Региональной конференции по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии (20-22 ноября 2003 г, Владивосток), Владивосток, 2003. С.88-89.

10. Подгурская О.В., Кавун В.Я. Детоксикация меди и цинка у митилид Modiolus modiolus и Crenomytilus grayanus, обитающих в биотопе хронически загрязненном тяжелыми металлами // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов: материалы Международной конференции (6-9 сентября 2004 г., г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия) Петрозаводск, 2004. С. 109.

11. Подгурская О.В., Кавун В.Я. Детоксикация меди и цинка и свинца в органах двустворчатых моллюсков Modiolus modiolus и Crenomytilus grayanus в условиях высокого хронического загрязнения // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов: материалы Международной конференции (6-9 сентября 2004 г., г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия) Петрозаводск, 2005. С. 160-165.

12. Подгурская О.В., Кавун В.Я. Субклеточное распределение тяжелых металлов в органах моллюска Modiolus modiolus, обитающего при разном уровне загрязнения // Современные проблемы водной токсикологии: материалы Международной конференции (20-24 сентября 2005 г, пос. Борок) Борок, 2005. С. 107-108.

Подгурская Ольга Владимировна

МЕХАНИЗМЫ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ У МОЛЛЮСКОВ СЕМЕЙСТВА MYTILIDAE

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

¡ак. 203 п. Формат 60x84 Усл. п. л. 1.0. Тираж 100 экз. Подписано в печать 0111.2006 г. Печать офсетная с оригинала юкалчнка.

Отпечатано в типографии ОАО ""ДЛЛЬПРИБОР'" 690105. г. Владивосток, ул. Бородинская, 46/50. тел. 32-70-44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Подгурская, Ольга Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ОРГАНИЗМЕ ГИДРОБИОНТОВ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Тяжелые металлы в прибрежных морских водах.

1.2. Поступление тяжелых металлов в организм двустворчатых моллюсков.

1.3. Биологическая роль тяжелых металлов.

1.4. Токсичное действие тяжелых металлов.

1.5. Клеточные механизмы детоксикации металлов.

1.6. Металлотионеины морских беспозвоночных.

1.7. Металлотионеины морских беспозвоночных в мониторинге загрязнения среды тяжелыми металлами.

ГЛАВА 2. РАЙОНЫ РАБОТ. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Районы работ.

2.1.1. Районы действия апвеллингов.

2.1.2. Импактный антропогенный район.

2.2. Объекты исследования.

2.3. Методы исследований.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Внутриклеточное распределение тяжелых металлов в почках и пищеварительной железе Crenomytilus grayanus из районов действия апвеллингов.

3.2. Внутриклеточное распределение тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus в импактных природных и антропогенных условиях.

3.3. Внутриклеточное распределение тяжелых металлов в почках и пищеварительной железе Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis из импактного антропогенного района.

ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ У МОЛЛЮСКОВ СЕМ. MYTILIDAE

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ).

4.1. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus, обитающих в районах действия апвеллингов.

4.2. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus в импактных природных и антропогенных условиях.

4.3. Механизмы детоксикации тяжелых металлов в органах Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis из импактного антропогенного района.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae"

Цитотоксичность металлов обусловлена главным образом тремя взаимосвязанными механизмами: усилением перекисного окисления липидов, угнетением митохондриального дыхания и нарушением кальциевого гомеостаза клетки (Аксенова, 2000). Чтобы избежать повреждения клеточных структур у гидробионтов, в частности у двустворчатых моллюсков, существуют несколько путей перевода избытка микроэлементов в нетоксичную форму. Главным образом это связывание с особыми цитоплазматическими белками -металлотионеинами (МТ) (Isani et al., 2000; Roesijadi, 2000; Amiard et al., 2006) и депонирование в лизосомы или гранулы (Vesk, Byrne, 1999; Marigomez et al., 2002). Поэтому при изучении устойчивости двустворчатых моллюсков к повышенному содержанию тяжелых металлов в среде исследование внутриклеточного распределения микроэлементов представляет большой интерес, так как его изменения отражают эффективность защитных систем клетки (Wallace et al., 2003).

Большинство подобных исследований было проведено в лабораторных условиях (Viarengo, 1985; Bebianno, Langston, 1991; Duquesne et al., 1995; Serra et al., 1995; Wallace et al., 2003; Sokolova et al., 2005a), или же модельными объектами служили обитатели загрязненных районов (Roesijadi, 1994; Regoli, Orlando, 1994; Baudrimont et al., 1999; Mouneyrac et al., 1999; Riveros et al., 2003; Bonneris et al., 2005a, b). Однако следует отметить, что повышенное содержание ТМ в морской среде может быть вызвано не только антропогенными, но и природными причинами. Например, с апвеллингами к поверхности поднимаются глубинные морские воды, обогащенные растворёнными формами некоторых тяжелых металлов, в особенности, кадмия (Yeats, Campeell, 1983). В результате в районах действия апвеллингов образуются природные импактные зоны с повышенным содержанием металлов в среде (Bruland et al., 1978; 1994). Исследование механизмов детоксикации ТМ у моллюсков, обитающих в таких условиях, позволит расширить представление о развитии адаптивных процессов, повышающих устойчивость организмов, так как природное воздействие является намного более долговременным и стабильным фактором, чем антропогенное загрязнение.

Поэтому целью данной работы было исследование механизмов детоксикации тяжелых металлов у двустворчатых моллюсков сем. Mytilidae, обитающих в импактных природных и антропогенных условиях. Известно, что в зонах действия апвеллингов часто повышены концентрации кадмия, цинка и никеля (Bruland et al., 1978; Yeats, Campeell, 1983), а железо, цинк, медь, марганец и свинец обычно присутствуют в промышленных и бытовых отходах (Христофорова и др., 1993), поэтому в нашей работе рассмотрены пути детоксикации именно этих элементов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

Установлено, что в импактных природных условиях в пищеварительной железе моллюсков кадмий депонируется в клеточных мембранных структурах, в то время как в импактных антропогенных условиях - образует комплексы с металлотионеин-подобными белками.

В импактных антропогенных условиях в пищеварительной железе С. grayanus детоксикация тяжелых металлов происходит за счет связывания с металлотионеин-подобными белками, а у М. kurilensis, накапливающего более высокие концентрации тяжелых металлов, - с клеточными мембранными структурами.

Защищаемые положения.

1. В импактных природных условиях адаптация С. grayanus к воздействию кадмия и перевод его в нетоксичную форму происходит путем связывания с клеточными мембранными структурами, в то время как в импактных антропогенных условиях - за счет образования комплексов с металлотионеин-подобными белками.

2. Адаптация устойчивого моллюска М. kurilensis к экстремально высокому накоплению тяжелых металлов в импактных антропогенных условиях достигается за счет связывания избытка металлов с клеточными мембранными структурами. У С. grayanus в адаптивных реакциях в основном принимают участие цитоплазматические белки. Практическая значимость. Полученные в ходе работы результаты могут быть использованы при разработке систем эколого-биохимического мониторинга и тестирования экологического состояния морских прибрежных вод. Материал может быть использован при чтении курса лекций "Экотоксикология".

Заключение Диссертация по теме "Экология", Подгурская, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

3. В импактных природных условиях в пищеварительной железе С. grayanus детоксикация кадмия происходит за счет депонирования в клеточных мембранных структурах, в то время как в импактных антропогенных условиях (б. Десантная, зал. Петра Великого, Японское море) - за счет связывания с металлотионеин-подобными белками.

4. В импактном антропогенном районе (б. Десантная) в почках С. grayanus детоксикация избытка аккумулированных металлов за счет металлотионеин-подобных белков не происходит. Металлы обнаружены во фракции высокомолекулярных белков, что свидетельствует о токсическом поражении организма.

5. В импактных антропогенных условиях в пищеварительной железе С. grayanus и Modiolus kurilensis пути детоксикации микроэлементов заметно различаются: у С. grayanus металлы преимущественно обнаружены в цитозоле, а у М. kurilensis - в клеточных мембранных структурах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В почках С. grayanus из районов действия сезонных апвеллингов (ст. 2, о-в Большой Пелис, Японское море) и стационарного апвеллинга (ст. 3 и 4, м. Консервный и приустьевая зона р. Северный Чирип, зал. Простор, о-в Итуруп) отмечено достоверное увеличение концентраций ТМ по сравнению с контрольными моллюсками. Следует отметить, что в исследованных органах мидий из района действия стационарного апвеллинга концентрации практически всех исследованных ТМ достоверно выше, чем у мидий из зоны действия сезонных апвеллингов. Более того, в почках C.grayanus со ст. 3 и 4 концентрация кадмия достигает аномально высокого уровня, более чем в 20 раз превышающего содержание этого элемента в почках контрольных моллюсков. Пищеварительная железа этих моллюсков также выделяется достоверно повышенным содержанием кадмия. Следовательно, выбранный нами район действия стационарного апвеллинга является уникальной природной импактной зоной с аномально высоким содержанием кадмия в среде. Для детоксикации кадмия в почках мидий содержится повышенное количество МТПБ, которые в свою очередь обусловливают накопление как токсичных, так и физиологически важных металлов в цитозоле.

Исследование внутриклеточного распределения ТМ в органах C.grayanus из природного (ст. 3) и антропогенного (ст. 5, б. Десантная, зал. Петра Великого) импактных районов выявило, что в пищеварительной железе этих моллюсков пути связывания кадмия существенно различались: у мидий со ст. 3 этот металл преимущественно накапливался в клеточных мембранных структурах, а в пищеварительной железе моллюсков со ст. 5 - в цитозоле. В почках мидий из этих районов наблюдались различия во внутриклеточном распределении свинца: у мидий со ст. 3 металл главным образом связывался с цитозолем, а у моллюсков со ст. 5 - с мембранными структурами. Следует отметить, что в почках С. grayanus из импактного антропогенного района содержание МТПБ не повышено, и они связывают меньшее количество кадмия и цинка, чем соответствующие белки контрольных моллюсков. Это может свидетельствовать о том, что в почках C.grayanus из импактного антропогенного района синтез МТПБ частично подавлен в результате суммарного действия аккумулированных металлов.

Сравнительный анализ уровней содержания ТМ в почках и пищеварительной железе C.grayanus и Modiolus kurilensis, обитающих в , импактном антропогенном районе (ст. 5) показал, что в таких условиях степень аккумуляции исследованных элементов выше, в органах моллюсков первого вида, хотя концентрация металлов в них ниже. Следовательно, можно говорить о более эффективной системе выведения ТМ у М. kurilensis. При исследовании внутриклеточного распределения микроэлементов в органах C.grayanus и М. kurilensis отмечено, что в импактных антропогенных условиях в почках моллюсков обоих видов возрастало содержание ТМ в цитозоле. В отличие от почек, в пищеварительной железе этих моллюсков путь связывания исследованных элементов заметно различался: у C.grayanus увеличивалось процентное содержание большинства металлов в цитозоле, а у М. kurilensis - в клеточных мембранных структурах.

В результате нашей работы были выявлено, что, во-первых, в почках М. kurilensis накапливается избыточная концентрация меди независимо от содержания этого элемента в среде. Во-вторых, в почках моллюсков этого вида содержится повышенное количество металлотионеин-подобных белков не только в условиях загрязнения, но и при фоновых концентрациях ТМ в среде. В отличие от C.grayanus в почках М. kurilensis, обитающих в импактном антропогенном районе, повышено содержание металлотионеин-подобных белков, связывающих основное количество исследованных микроэлементов. Следовательно, в импактных антропогенных условиях механизмы детоксикации ТМ М. kurilensis более эффективны, чем C.grayanus.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Подгурская, Ольга Владимировна, Владивосток

1. Аксенова М.Е. Тяжелые металлы: механизмы нефротоксичности // Нефрология и диализ. 2000. Т.2, № 1-2. dialysis.ru/magazine/2000l-2/metal.php

2. Антонов В.Ф. Мембранный транспорт // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 6. С. 14-20.

3. Аникеев В.В., Перепелица С.А., Шумилин Е.Н. Оценка влияния антропогенных и природных источников на пространственное распределение тяжелых металлов в донных осадках залива Петра Великого, Японское море // Геохимия. 1993. № 9. С.1328-1340.

4. Атлас по океанографии Берингова, Охотского и Японского морей. 2000. atlas.pacificinfo.ru/HTML/400.htm

5. Болдырев В.З., Дарницкий В.Б., Куликов М.Ю., Маркина М.П., Моисеев П.А., Чернявский В.И. Биологические ресурсы Тихого океана // Биологические ресурсы океана. М.: Агропромиздат, 1985. С. 181-194.

6. Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 5. С. 23-29.

7. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6, № 12. С. 13-19.

8. Гершанович Д.Е., Муромцев A.M. Мировой океан как среда жизни// Биологические ресурсы океана. М.: Агропромиздат, 1985. С. 16-39.

9. Горюнова В.Б., Соколова С.А., Сторожук Н.Г. Содержание и распределение растворенных тяжелых металлов и нефтеуглеводородов в Охотском море // Комплексные исследования экосистемы Охотского моря. Москва: изд-во ВНИРО, 1997. С. 179-188.

10. Григорьева Н.И., Христофорова Н.К. Эколого-гидрологические черты западной части зал. Петра Великого // Проблемы региональной экологии. 2001. № 5. С. 49-58.

11. Довженко Н.В., Куриленко А.В., Бельчева Н.Н., Челомин В.П. Кадмий-индуцируемый окислительный стресс в тканях мидии Modiolus modiolus II Биол. моря. 2005. Т. 31, № 5, С. 358-362.

12. Жабин И.А., Грамм-Осипова O.JI., Юрасов Г.И. Ветровой апвеллинг у северо-западного побережья Японского моря // Метеорология и гидрология. 1993. № 10. С.82- 86.

13. Золотарев В.Р. Продолжительность жизни двустворчатых моллюсков Японского и Охотского морей // Биол. моря. 1980. № 6. С. 3-12.

14. Зуенко Ю.И. Элементы структуры вод северо-западной части Японского моря // Изв. ТИНРО. 1998. Т. 123, С. 262 290.

15. Израэль Ю.А., Цибань А.В. Проблемы мониторинга экологических последствий загрязнения океана. J1.: Гидрометеоиздат, 1989. 58с.

16. Кавун В.Я. Возрастная динамика микроэлементного состава тканей долгоживущих митилид Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis II Биология моря, 1994. Т. 20, № 1.С. 62-67.

17. Кавун В.Я., Шулькин В.М. Изменение микроэлементного состава органов и тканей мидии Грея (Crenomytilus grayanus) при акклиматизации моллюсков в биотопе, хронически загрязненном тяжелыми металлами // Биол. моря. 2005. Т. 31, №2. С. 123-128.

18. Касьянов B.JL, Медведева J1.A., Яковлев С.Н., Яковлев Ю.М. Размножение иглокожих и двустворчатых моллюсков. М.: Наука, 1980.182с.

19. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974.280с.

20. Ковековдова JT.T., Симоконь М.В. Тенденции изменения химико-экологической ситуации в прибрежных акваториях Приморья. Токсичные элементы в донных отложениях и гидробионтах // Изв. ТИНРО. 2004. Т. 137. С. 310-320.

21. Костевич М., Ортман А. Свальный грех // Ежедневные новости от 25.06.2002. http://novosti.vl.ru/?f=tm&t=020625tm01

22. Крайнюкова А.Н. Биотестирование в охране вод от загрязнения // Методы биотестирования вод. Черноголовка: Ин-тхим. физики АН СССР, 1988. С. 4-14.

23. Лукьянова О.Н. Молекулярные биомаркеры. Владивосток: изд-во ДВГАЭУ, 2001. 194 с.

24. Малиновская Т.М., Христофорова Н.К. Характеристика прибрежных вод южных Курил по содержанию микроэлементов в организмах-индикаторах // Биол. моря. 1997. Т. 23, № 4. С. 239-246.

25. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М: Наука, 1977. 183с.

26. Сидоренко Г.И., Ицкова А.И. Никель. М: Наука, 1980. 176с.

27. Скарлато О.А. Двустворчатые моллюски умеренных широт западной части Тихого океана. Л.: Наука, 1981.480 с.

28. Скарлато О.А., Старобогатов Я.И. Систематическое положение мидии Грея // Биология мидии Грея. М.: Наука, 1983.С. 4-5.

29. Уильяме Б., Уилсон К. Методы практической биохимии. М.: Мир, 1978.272с.

30. Улахович Н.А. Комплексы металлов в живых организмах // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 8. С. 27-32.

31. Челомин В.П. Экотоксикологические аспекты биоаккумуляции кадмия (на примере морских двустворчатых моллюсков). Автореф. дис. док. биол. наук. Владивосток: ТОЙ ДВО РАН. 1998. 51с.

32. Челомин В.П., Бельчева Н.Н., Захарцев М.В. Биохимические механизмы адаптации мидии Mytilus trossulus к ионам кадмия и меди // Биология моря. 1998. Т. 24, №5. С. 319-325.

33. Чернявский В.И. Циркуляционные системы Охотского моря // Изв. ТИНРО. 1981. Т. 105, С. 13-19.

34. Чернявский В.И., Бобров В.А., Афанасьев Н.Н. Основные продуктивные зоны Охотского моря // Изв. ТИНРО. 1981. Т. 105, С. 20-25.

35. Христофорова Н.К. Основы экологии. Владивосток: Дальнаука, 1999.516с.

36. Христофорова Н.К., Шулькин В.М., Кавун В.Я., Чернова Е.Н. Тяжелые металлы в промысловых и культивируемых моллюсках залива Петра Великого. Владивосток: Дальнаука. 1993. 296с.

37. Шулькин В.М. Металлы в экосистемах морских мелководий. Владивосток: Дальнаука. 2004. 279с.

38. Шулькин В.М., Богданова Н.Н. Распределение металлов в поверхностном слое вод залива Петра Великого (Японское море). Владивосток: ТИГ ДВО АН СССР. 1989. Деп. В ВИНИТИ 06.02.89. № 773-В89.

39. Шулькин В.М., Кавун В.Я., Ткалин А.В., Пресли Б.Дж. Влияние концентрации металлов в донных отложениях на их накопление митилидами Crenomytilus grayanus и Modiolus kurilensis II Биол. моря. 2002. Т. 28, № 1. С.53-60.

40. Шулькин В.М, Чернова Е.Н. Концентрации тяжелых металлов в митилидах Амурского залива (Японского моря) // Экология. 1994. № 4.С.80-88.

41. Шунтов В.П. Биология дальневосточных морей России. Т. 1. Владивосток: Тинро-центр, 2001. 580с.

42. Abe К. Relationship between Cd and P04 in the Subtropical Sea near the Ryukyu Islands //J. Oceanogr. 2002. Vol. 58. P. 577-588.

43. Abe K. Kink in the Cd-P04 plot near the Okinawa Island observed in the summer of 2001 // Bull. Fish. Res. Agen. 2003. Vol. 6. P. 1-8.

44. Alt E.R., Sternlieb I., Goldfischer S. The cytopathology of metal overload // Int. Rev. Exp. Pathol. 1990. Vol. 31. P. 165-188.

45. Amiard J.-C, Amiard-Triquet C., Barka S., Pellerin J., Rainbow P.S. Metallothioneins in aquatic invertebrates: Their role in metal detoxification and their use as biomarkers //Aquat. Toxicol. 2006. Vol. 76. P. 160-202.

46. Barfield, M.L., Farris, J.L., Black, M.C. Biomarker and bioaccumulation responses of Asian clams Corbicula fluminea exposed to aqueous cadmium // J. Toxicol. Environ. Health. 2001. Vol. 63. Iss.7. P. 495 510.

47. Barka S., Pavilion J.-F., Amiard J.-C. Influence of different essential and nonessential metals on MTLP levels in the copepod Tigriopus brevicornis II Сотр. Biochem. Physiol. 2001. Vol. 128C. Iss. 4. P. 479-493.

48. Bargagli R., Nelli L., Ancora S., Focardi S. Elevated cadmium accumulation in marine organisms from Terra Nova Bay (Antarctica) // Polar Biol. 1996. Vol. 16. P. 513-520.

49. Baudrimont M., Lemaire-Gony S., Ribeyre F., Metivaud J., Boudou A. Seasonal variations of metallothionein concentrations in the Asiatic clam (Corbicula fluminea) // Сотр. Biochem. Physiol. 1997. Vol. 118C. P. 361-367.

50. Bebianno M.J., Langston W.J. Metallothionein induction in Mytilus edulis exposed to cadmium//Mar. Biol. 1991. V. 108. № 1. P. 91-96.

51. Bebianno M.J., Nott J.A., Langston W.J. Cadmium metabolism in the clam Ruditapes decussates: tne role of metallothioneins // Aquat. Toxicol. 1993. Vol. 27. P. 315-334.

52. Bebianno M.J., Serafim M.A. Comparison of metallothionein induction in response to cadmium in the gills of the bivalve molluscs Mytilus galloprovincialis and Ruditapes decussatus // Sci. Total Environ. 1998. Vol. 214. P. 123-131.

53. Bebianno M.J., Serafim M.A. Variation of metal and metallothionein concentration in natural population of Ruditapes decussates И Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2003. Vol. 44. P. 53-66.

54. Bell R.A., Odgen N., Kramer J.R. The biotic ligand model and a cellular approach to class В metal aquatic toxicity // Сотр. Biochem. Physiol. 2002. Vol. 113C. P. 175-188.

55. Berthet В., Amiard J.C., Amiard-Triquet C., Martoja M., Jeantet A.Y. Bioaccumulation, toxicity and physiochemical speciation of silver in bivalve mollusks: ecotoxicological and health consequences // Sci. Total. Environ. 1992. Vol. 125. P. 97-122.

56. Bertnet В., Mouneyrac C., Perez Т., Amiard-Triquet C. Metallothionein concentration in sponges (Spongia officinalis) as a biomarker of metal contamination // Сотр. Biochem. Physiol. 2005. Vol. 141C. Iss. 3. P. 306-313.

57. Binz P.-A., Kagi J.H.R. Metallothionein: molecular evolution and classification. 1999. http://www.biochem.unizh.ch/mtpage/classif.html

58. Bodar C.M.W., Van Der Sluis I., Van Montfort J.C.P., Voogt P.A., Zandee D.I. Cadmium resistance in Daphnia magna II Aquat. Toxicol. 1990. Vol. 16. P. 33-40.

59. Bordin G., McCourt J., Cordeiro-Raposo F., Rodriguez A.R. Metallothionein-like metalloprotein in the Baltic clam Macoma baltica: seasonal variations and induction upon metal exposure // Mar. Biol. 1997. Vol. 129. P. 453-463.

60. Brouwer M., Brouwer-Hoexum Т.Н., Cashon R. Crustaceans as models for metal metabolism. 3. Interaction of lobster and mammalian MT with glutathione // Mar. Environ. Res. 1992. Vol. 35. P. 13-17.

61. Brouwer M., Brouwer-Hoexum Т.Н. Glutathion-mediated transfer of copper (I) into American lobster apohemocyanin// Biochemistry. 1992. Vol. 31. P. 4096-4102.

62. Brouwer M., Winge D.R., Gray W.R. Structural and functional diversity of copper-metallothioneins from the American lobster Homarus americanus II J. Inorg. Biochem. 1989. Vol. 88. P. 289-303.

63. Brown B.E. The form and function of metal-containing granules in invertebrate tissues // Biol. Rev. Cambrige Phil. Soc. 1982. Vol. 57. P. 621-667.

64. Brown B.E., Galloway T.S., Lowe D., Browne M.A., Dissanayake A., Jones M.B., Depledge M.H. Differential sensitivity of three marine invertebrates to copper assessed using multiple biomarkers // Aquat. Toxicol. 2004. Vol. 66. P. 267-278.

65. Brown D., Parsons T. Relationship between cytoplasmatic distribution of mercury and toxic effects to zooplancton and Shum salmon exposed to mercury in a controlled ecosystem//J. Fish. Res. Board Can. 1978. Vol. 35. P. 880-884.

66. Bruland K.W., Knauer G.A., Martin J.H. Cadmium in northeast Pacific waters // Limnol. Oceanogr. 1978. Vol. 23. P. 618-625.

67. Bruland K.W., Orians K.J., Cowen J.P. Reactive trace metals in the stratified central North Pacific// Geochim. Cosmochim. Acta. 1994. Vol. 58. P. 3171-3182.

68. Bury N.R., Wood C.M. Mechanism of branchial apical silver uptake by rainbow trout via the proton-coupled Na(+) channel // Am. J. Physiol. 1999. Vol. 277. P. R1385-R1391.

69. Cai L., Satoh M., Tohyama C., Cherian M.G. Metallothionein in radiation exposure: its induction and protective role // Toxicol. 1999. Vol. 132. P. 85-98.

70. Carmichael N.G., Squibb K.S., Engel D.W., Fowler B.A. Metals in the molluscan kidney: uptake and subcellular distribution of 109Cd, 54Mn, 65Zn by the clam Mercenaria mercenaria II Сотр. Biochem. Physiol. 1980. Vol. 65A, 201-206.

71. Carpene E., George S.Y. Absorption of cadmium by gills of Mytilus edulus (L.) // Mar. Physiol. 1981. Vol.1. P. 23-34.

72. Carpene E. Metallothionein in marine mollusks // Ecotoxicology of metals in invertebrates. Boca Raton: CRC Press, 1993. P. 55-72.

73. Carpene E., Serra R., Isani G. Effects of heavy metals on algae // Encyclopedia of environmental control technology. Houston: Gulf Publ., 1995. Vol. 9. P. 707-759.

74. Casterline I.L., Yip G. The distribution and binding of cadmium in oyster, soybean and rat liver and kidney // Arch. Environ. Contam.Toxicol. 1975. Vol. 3. P. 319-329.

75. Choi H.J., Ahn I.-Y., Ryu S.-K., Lee I.-S., Jeong K.-H. Preliminary evidence for metallothionein-like Cd-binding protein in the kidney of the Antarctic clam Laternula elliptica II Ocean Polar Research. 2001. Vol. 23. Iss. 4. P. 337-345.

76. Choi H.J., Ahn I.-Y., Kim K.-W., Kim H.-A., Lee I.-S. Subcellular distribution of naturally elevated cadmium in the Antarctic clam Laternula elliptica II Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2003. Vol. 71. P. 83-89.

77. Churchich J.E., Scholz G., Kwok F. Activation of pyridoxal kinase by metallothionein // Biochem. Biophys. Acta. 1989. Vol. 996. P. 181-186.

78. Coan E.V., Scott P.V., Bernard F.R. Bivalve seashells of Western North America. Marine Bivalve Molluscs from Arctic Alaska to Baja California. 2000. Santa Barbara Museum of Natural History. 764 p.

79. Coleman J.E. Zinc proteins: enzymes, storage proteins, transcription factors, and replication proteins // Annu. Rev. Biochem. 1992. Vol. 61. P. 897-946.

80. Conner E.A., Fowler B.A. Preliminary purification and partial characterization studies of a low-molecular weight cytosolic lead-binding protein in liver of the channel catfish (Ictaluruspunctatus) II Aquat Toxicol 1994. Vol. 28. P.29-36.

81. Correia A.D., Livingstone D.R., Costa M.H. Effects of water-borne copper on metallothionein and lipid peroxidation in the marine amphipod Gammarus locusta II Mar. Environ. Res. 2002. Vol. 54. P. 357-360.

82. Cosson R.P. Bivalve metallothionein as a biomarker of aquatic ecosystem pollution by trace metals: limits and perspectives // Cell. Mol. Biol. 2000. Vol. 46. Iss. 5. P. 295-309.

83. Costa M., Zhuang Z., Huang X., Cosentino S., Klein C.B., Salnikow K. Molecular mechanisms of nickel carcinogenesis // Sci. Total Environ. 1994. Vol. 148. P. 191-199.

84. Cullen J.T., Lane T.W., Morel F.M.M., Sherrell R.M. Modulation of cadmium uptake in phytoplankton by seawater C02 concentration // Nature. 1999. Vol. 402. P.165 -167.

85. Dabrio M., Rodriguez A.R., Bordin G., Bebianno M.J., De Lay M., Sestakova I., Vasak M., Nordberg M. Recent development in quantification methods for metallothionein // J. Inorg. Biochem. 2002. Vol. 88. P. 123-134.

86. Dallinger R., Berger В., Hunziker P., Kagi J.H.R. Metallothionein in snail. Cd and Cu metabolism //Nature. 1997. Vol. 388. P. 237-238.

87. Dameron С. Т., Winge D.R., George G.N., Sansone M., Hu S., Hamer D. A copper-thiolate polynuclear cluster in the ACE1 transcription factor // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1991. Vol. 88. P. 6127-6131.

88. Del Ramo J., Torreblanca A., Martinez M., Rastor A., Diaz-Mayans J. Quantification of cadmium-induced metallothionein in crustaceans by the silver-saturation method//Mar. Environ. Res. 1995. Vol. 39. P. 121-125.

89. Depledge M.H., Aagaard A., Gyorkos P. Assessment of trace metal toxicity using molecular, physiological and behavioral biomarkers // Mar. Poll. Bull. 1995. Vol. 31. Iss. 1-3. P. 19-27.

90. Duquense S., Flowers A.E., Coll J.C. Preliminary evidence for a metallothionein-like heavy metal-binding protein in tropical marine bivalve Tridacna crocea II Сотр. Biochem. Physiol. 1995. V. 112C. № 1. P.69-78.

91. Englelken J., Hildebrandt A. cDNA cloning and cadmium-induced expression of metallothionein mRNA in the zebra mussel Dreissena polimorpha II Biochem. Cell. Biol. 1999. Vol. 237-241.

92. Environmental Health Criteria (EHC) 17. Manganese. 1981. http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc017.htm

93. Environmental Health Criteria (EHC) 108. Nikel. 1991. http://www.inchem.Org/documents/ehc/ehc/ehcl08.htm#SectionNumber:4.2

94. Environmental Health Criteria (EHC) 200. Copper. 1998. http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc200.htm

95. Evtushenko Z.S., Belcheva N.N., Lukyanova O.N. Cadmium accumulation in organs of the scallop Mizuhopecten yessoensis. II Mar. Biol. 1990. Vol. 104. P. 247250.

96. Fortin C., Campbell P.G.C. Silver uptake by a freshwater alga in the presence of chloride // Environ. Sci. Toxicol. 2000. Vol. 19. P. 2769-2778.

97. Fowler B. A. Mechanisms of kidney cell injury from metals // Envir. Health Perspect. Suppl. 1992. V. 100. P. 56-63.

98. Fowler B.A. Roles of lead-binding proteins in mediating lead bioavailability // Environ Health Perspect. Suppl. 1998. Vol. 106. Iss. 6. P. 1585-1587.

99. Fowler B.A., DuVal G.E. Effects of lead on the kidney: roles of high affinity lead-binding proteins//Environ Health Perspect. Suppl. 1991 Vol. 91. P. 77-80.

100. Frazier J.M., George S.S., Overnell J., Coombs T.L., Kaji J. Characterization of two molecular weight classes of cadmium binding proteins from the mussel Mytilus edulis (.L.) // Сотр. Biochem. Physiol. 1985. Vol. 80C. P. 257-262.

101. Geffard A., Amiard J.-C., Amiard-Triquet C. Use of metallothionein in gills from oysters (Crassostrea gigas) as biomarker: seasonal and intersite fluctuations // Biomarker. 2002a. Vol. 7. Iss. 2. P. 123-137.

102. Geffard A., Geffard O., His E., Amiard J.-C. Relationship between metal bioaccumulation and metallothionein levels in larvae of Mytilus galloprovincialis exposed to contaminated sediment elutriate // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2002b. Vol. 233. P.131-142.

103. George S.G. Biochemical and cytological assessment of metal toxicity in marine animals // Heavy metal in environment. Boca Raton: CRC Press, 1990. P. 123-142.

104. Goldberg E.D., Bowen V.T., Farrington J.W. The mussel watch // Envir. Concern. 1978.Vol. 5. Iss. 2. P. 101-125.

105. Gagnon A., Jumarie C., Hontela A. Effects of Cu on plasma Cortisol and Cortisol secretion by adrenocortical cells of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) II Aquat. Toxicol. 2006. Vol. 78. Iss. 1. P. 59-65.

106. Gnassiabarelli M., Romeo M., Puiseuxdao S. Effect of cadmium and copper contamination on calcium content of the bivalve Ruditapes decussates И Mar. Environ. Res. 1995. Vol. 39, № 1-4. P. 325-328.

107. Hamza-Chaffai A., Amiard J.C., Pellerin J., Joux L., Berthet B. The potential use of metallothioneins in the clam Ruditapes decussatus as a biomarker of in situ metal exposure// Сотр. Biochem. Physiol. 2000. Vol. 127C. P. 185 197.

108. Hoare K., Beaumont A.R., Davenport J. Variation among populations in the resistance of Mytilus edulis embryos to copper: adaptation to pollution? // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1995. V. 120. P. 155-161.

109. Hylland K., Haux C., Hogstrand C. Hepatic metallothionein and heavy metals in dab Limanda limanda from the German Bight. Mar. Ecol. Prog. Ser. 1992. Vol. 91. P. 89-96.

110. Kagi J.H.R., Shaffer A. Biochemistry of metallothionein // Biochemistry. 1988. Vol. 27. P. 8509-8515.

111. Kaland Т., Andersen Т., Hylland K. Accumulation and subcellular distribution of metals in the marine gastropod Nassarius reticulatus II Ecotoxicology of metals in invertebrates. Boca Raton: CRC Press, 1993. P. 37-55.

112. Kavun V. Ya., Shulkin V.M., Khristoforova N.K. Metal accumulation in mussel of the Kuril Islands, NW Pacific Ocean // Mar. Environ. Res. 2002. Vol. 53 P. 219 -226.

113. Klaassen C.D., Liu J. Induction of metallothionein as an adaptive mechanism affecting the magnitude and progression of toxicological injury // Environ. Health Perspect. Suppl. 1998. Vol. 106. Iss. 1. P. 297-300.

114. Margoshes M., Vallee B.L. A cadmium protein from equine kidney cortex // J. Amer. Chem. Soc. 1957. V. 79. P. 4813-4814.

115. Marigomez I., Soto M., Cajaraville M.P., Angulo E., Giamberini L. Cellular and subcellular distribution of metals in mollusks // Microsc. Res. Techn. 2002. Vol. 56, Iss. 5. P. 358-392

116. Martinez M., Torreblanca A., Del Ramo J., Rastor A., Diaz-Mayans J. Cadmium-induced metallothionein in hepatopancreas of Procambarus clarkiv. quantification by a silver-saturation method // Сотр. Boichem. Physiol. 1993. Vol. 105C. Iss. 2. P. 263-267.

117. Martinez M., Del Ramo J., Torreblanca A., Diaz-Mayans J. Cadmium toxicity, accumulation and metallothionein induction in Echinogammarus echinosetosus II J. Environ. Sci. Health. 1996. Vol. 31A. Iss. 7. P. 1605-1607.

118. Mason A.Z., Jenkins K.D. Metal detoxification in aquatic organisms // Metal speciation and bioavailability in aquatic systems. New York: Wiley, 1995. P. 479608.

119. Morais-Cabral J.H., Zhou Y., McKinnon R., Energetic optimization of ion conduction rate by K+ selectively filter//Nature. 2001. Vol. 414. P. 37-42.

120. Mosleh Y.Y., Paris-Palacios S., Arnoult F., Couderchet M., Biagianti-Risbourg S., Vernet G. Metallothionein induction in aquatic oligochaete Tubifex tubifex exposed to herbicide isoproturon // Environ. Toxicol. 2004. V. 89. P. 88-93.

121. Mouneyrac C., Bertnet В., Amiard J.-C. Cd distribution in the tissues of oysters (Crassostrea gigas) exposed chronically in situ // Water, Air Soil Pollut. 1999. Vol. 112. P. 187-196.

122. Mouneyrac C., Geffard A., Amiard J.-C., Amiard-Triquet C. Metallothionein-like proteins in Macoma baltica: effects of metal exposure and natural factors // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 2000. Vol. 57. P. 34-42.

123. Moura G., Vilarinho L., Machado J. The action of Cd, Cu, Cr, Zn, and Pb on fluid composition of Anodonta cygnea (L.): organic components // Сотр. Biochem. Physiol. 2000 V. 127C. Iss. 1. P. 223-231.

124. Muyssen B.T.A., De Schamphelaere K.A.C., Janssen C.R. Mechanisms of chronic waterborne Zn toxicity in Daphnia magna II Aquat. Toxicol. 2006. Vol. 77. Iss. 4. P. 393-401.

125. Nassiri Y., Rainbow P.S., Amiard-Triquet C., Rainglet F., Smith B.D. Trace metal detoxification in the ventral caeca of Orchestia gammarellus (Crustacea: Amphipoda) Mar. Biol. 2000. Vol. 136. P. 477-484.

126. Newman M.C., Jagoe C.H. Ligands and the bioavailability of metals in aquatic environments // Bioavailability, physical, chemical and biological interaction. Boca Raton: CRC Press, 1994. P. 39-61.

127. Nieboer E., Richardson D.N.S. The replacement of the nondescript term "heavy metal" by a biologically and chemically significant classification of metal ions // Environ. Poll. 1980. Vol. 1. P. 3-26.

128. Nordberg M. Metallothionein: historical review and state of knowledge // Talanta. 1998. Vol. 46. P. 243-254.

129. Noel-Lambot F. Distribution of cadmium, zinc and copper in the mussel Mytilus edulis. Existence cadmium-binding protein similar to metallothioneins // Experientia. 1976. Vol. 32. P. 324-325.

130. Nordberg G., Jin Т., Leffier P., Svensson M., Zhou Т., Nordberg M. Metallothioneins and diseases with special reference to cadmium poisoning // Analusis. 2000. Vol. 28. Iss. 5. P. 396-400.

131. Nott J.A., Langston W.J. Cadmium and the phosphate granules in Littorina littorea II J. Mar. Biol. Ass. UK. 1989. Vol. 69. P. 219-227.

132. Pedersen S.H., Lundebye A.K., Depledge M.H. Field application of metallothionein and stress protein biomarkers in the shore crab (Carcinus maenas) exposed to trace metals // Aquat. Toxicol. 1997. Vol. 37. P. 183-200.

133. Pedersen S.H., Pedersen K.L., Hojrup P., Knudsen J., Depledge M.H. Induction and identification of cadmium-, zinc- and copper- metallothioneins in the shore crab Carcinus maenas II Сотр. Biochem. Physiol. 1998. Vol. 120C. P. 251259.

134. Pounds J.G., Long G.J., Rosen J.F. Cellular and molecular toxicity of lead in bone // Environ. Health. Perspect. 1991. V. 91. P. 17 32.

135. Pruski A.M., Dixon D.R. Effects of cadmium on nuclear integrity and DNA repair efficiency in the gill cells of Mytilus edulis LI I Aquat. Toxicol. 2002. Vol. 57. Iss. 3. P. 127-137.

136. Pullen J.S.H., Rainbow P.S. The composition of pyrophosphate heavy metal detoxification granules in barnacles // Journal of Experimental Marine Biology and ecology. 1991.Vol. 150. P. 249-266.

137. Rainbow P.S. Trace metal accumulation in marine invertebrates: marine biology or marine chemistry? // J. Mar. Biol. Ass. UK. 1997. Vol. 77. P. 195-210.

138. Rainbow P.S., Black W.H. Effects of changes in salinity and osmolality on the rate of uptake of zinc by three crabs of different ecologies // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2002. Vol. 244. P. 205-217.

139. Regoli F., Orlando E. Accumulation and subcellular distribution of metals (Cu, Fe, Mn, Pb and Zn) in the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis during a field transplant experiment // Mar. Poll. Bui. 1994. Vol.28. P. 592 600.

140. Regoli F., Nigro M., Orlando E. Lysosomal and antioxidant responses to metals in the Antarctic scallop Adamussilum colbecki // Aquat. Toxicol. 1998. Vol. 40. P. 375-392.

141. Ringwood A.H., Brouwer M. Patterns of metallothionein expression in oyster embryos //Mar. Environ. Res. 1995. Vol. 39. P. 101-105.

142. Ringwood A.H., Hoguet J., Keppler C.J., Gielazyn M. Linkages between cellular biomarkers responses and reproductive success in oyster // Mar. Environ. Res. 2004. Vol. 58. P. 152-155.

143. Robinson W.E., Ryan D.K. Transport of cadmium and other metals in the blood of the bivalve mollusks Mercenaria mercenaria II Mar. Biol. 1988. Vol. 97. P.101 -109.

144. Rodriguez-Ortega M.J., Alhama J., Funes V., Romero-Ruiz A., Rodriguez-Arisa A., Lopez-Barea J. Biochemical biomarkers of pollution in the clam Chamaclea gallina from south Spanish littoral // Environ. Toxicol. Chem. 2002. Vol. 21. P. 542-549.

145. Roesijadi G. Influence of copper on the clam Protothaca staminea: effects on gills and occurrence of copper-binding proteins // Biol. Bull. 1980. Vol. 158. Iss. 2. P. 233-247.

146. Roesijadi G. Metallothioneins in metal regulation and toxicity in aquatic animals//Aquat. Toxicol. 1992. Vol. 22. Iss. 2. P. 81-114.

147. Roesijadi G. Behavior of metallothionein-bound metals in a natural population of an estuarine mollusc // Mar. Environ. Res. 1994. Vol. 38. P. 147-168.

148. Roesijadi G. Metallothionein and its role in toxic metal regulation // Сотр. Biochem. Physiol. 1996. Vol. 113C. Iss. 2. P. 117-123.

149. Roesijadi G. Metal transfer as mechanism for metallothionein-mediated metal detoxification // Cel. Mol. Biol. 2000. Vol. 46. Iss. 2. P. 393-405.

150. Roesijadi G., Fellingham C.W. Influence of Cu, Cd and Zn preexposure on Hg toxicity in the mussel Mytilus edulis II Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1987. V. 44. P. 680684.

151. Roesijadi G., Hansen K.M., Feuntes M.E. Cadmium induced expression of metallothionein and suppression of RNA to DNA ratios during molluscan development//Toxocol. Appl. Pharmacol. 1995. Vol. 133. P. 130-138.

152. Roesijadi G., Brubader L.L., Under M.E. Metallothionein mRNA induction and generation of reactive oxygen species in molluscan hemocytes exposed to cadmium in vitro II Сотр. Biochem. Physiol. 1997. Vol. 118C. Iss. 2. P. 171-176.

153. Roeva N.N., Sidorov A.V., Yurovitskii Y.G., Metallothioneins, proteins binding heavy metals in fish //Biol. Bull. 1999. Vol. 26. Iss. 6. P. 617-622.

154. Romero-Isart N., Vasak M. Advances in the structure and chemistry of metallothioneins // J. Inorganic Biochemistry. 2002. Vol. 88. P. 388-396.

155. Sallivan P.A., Robinson W.E., Morse M.P. Subcellular distribution of metals within the kidney of the bivalve Mercenaria mercenaria (L.) // Сотр. Biochem. Physiol. 1988. Vol. 91C. Iss. 2. P. 589-595.

156. Salvini-Plawen, L.V. The structure and function of molluscan digestive systems // The Mollusca 11. Orlando: Academic Press, 1988. P. 301-379.

157. Serra R., Carpene E., Marcantonio A.C., Isani G. Cadmium accumulation and Cd-binding proteins in the bivalve Scapharca inaequivalvis II Сотр. Biochem. Physiol. 1995. V. 111С. P. 165-174.

158. Serra R., Isani G., Tramontano G., Carpene E. Seasonal dependence of cadmium accumulation and Cd-binding proteins in Mytilus galloprovincialis exposed to cadmium // Сотр. Biochem. Physiol. 1999. Vol. 123C. P. 165-174.

159. Shulkin V.M., Kavun V.Ya., Presley B.J. Metal concentrations in mussel Crenomytilus grayanus and oyster Crassostrea gigas in relation to contamination of ambient sediments // Environ. Inter. 2003. Vol. 29. P.493-502.

160. Simes D.C., Babianno M.J., Moura J.J.G. Isolation and characterization of metallothionein fro the clam Ruditapes decussates II Aquat. Toxicol. 2003. Vol. 63. P. 307-318.

161. Sokolova I.M. Cadmium effect on mitochondrial function are enhanced by elevated temperatures in a marine poikilotherm, Crassostrea virginica Gmelin (Bivalvia: Ostreidae)//J. Exp. Biol. 2004. Vol. 207. P. 2639-2648.

162. Sokolova I.M., Evans S., Hughes F.M. Cadmium-induce apoptosis in oyster hemocytes involves disturbance of cellular energy balance but no mitochondrial permeability transition II J. Exp. Biol. 2004. V. 207. P. 3369 3380.

163. Sokolova I.M., Ringwood A.H., Johnson C. Tissue-specific accumulation of cadmium in subcellular compartments of eastern oyster Crassostrea virginica Gmelin //Aquat. Toxicol. 2005a. Vol. 74. Iss. 3. P. 242-253.

164. Soto M, Marigomez I., Cancio I. Biological aspects of metal accumulation and storage. 2003. www.ehu.es/europeanclass2003/biologicalaspectsofmetalaccu.htm

165. Stohs S. J., Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions // Free Radic. Biol. Med. 1995. Vol. 18. P. 321-336.

166. Stone H.C., Wilson S.B., Overnell J. Cd-binding proteins in the scallop Pecten maximus II Environ. Health Perspect. 1986. Vol. 65. P. 189-191.

167. Sunda W.G., Huntsman S.A. Effect of competitive interaction between manganese and copper on cellular manganese and growth in estuarine and oceanic species of the diatome Thalassiosira II Limnol. Oceanogr. Vol. 28. Iss. 5. P. 924-934.

168. Templeton D.M., Cherian M.G. Toxicological significance of metallothionein //Meth. Enzymol. 1991. V. 205. P. 11-24.

169. Thomson J.D., Pirie B.J.S., George S.G. Cellular metal distribution in the Pacific oyster, Crassostrea gigas (Thun.) determined by quantitative X-ray microprobe analysis // J. Exp. Mar. Biol. 1985. Vol. 85. P. 37 45.

170. Truchet M., Martoja R., Berthet B. Histological assessment of heavy-matal contamination on two species of mollusks, Littorina littorea L. and Scorbicula plana da costa from a polluted estuary // C.R. Acad. Sci. 1990. Vol. 311. P. 261-628.

171. Udom U.O., Brady F.O. Reactivation in vitro of. zinc-requiring apo-enzymes by rat liver zinc-thionein // Biochem. J. 1980. Vol. 187. P. 329-335.

172. Vallee B.L, Auld D.S. Zinc coordination, function, and structure of zinc enzymes and other proteins // Biochemistry. 1990a. Vol. 29. P. 5647-5659.

173. Vallee B.L, Auld D.S. Active-site zinc ligands and activated H2O of zinc enzymes // Proc Nat. Acad Sci. USA. 1990b. Vol. 87. P. 220-224.

174. Veldhuizen-Tsoerkan M.B., Vandermast C.A., Holwerda D.A. Cadmium-induced changes in macromolecular synthesis at transcriptional and translational levelin cell tissue о sea mussel, Mytilus edulis Н Сотр. Biohem. Physiol. 1992. V.103C. Iss. 2. P. 411-417.

175. Vesk P.A., Byrne M. Metal levels in tissues granules of the freshwater bivalve Hyridella depressa (Unionida) for biomonitoring: the importance of cryopreparation // Sci. Total Environ. 1999. Vol. 225. P. 219-229.

176. Vercauteren K., Blust R. Uptake of cadmium and zinc by the mussel Mytilus edulis and inhibition by calcium channel and metabolic blockers // Mar. Biol. 1999. Vol. 135. P. 615-626.

177. Viarengo A. Biochemical effects of trace metals // Mar. Poll. Bull. 1985. Vol. 16. P. 153-158.

178. Viarengo A., Mancinelli G., Pertica M., Fabri R., Orunesu M. Effect of heavy metals on the Ca2+-ATPase activity present in gill cell plasma-membrane of mussels (Mytilus galloprovincialis Lam.) II Сотр. Biochem. Physiol. 1993. Vol. 106C. P. 655-660.

179. Viarengo A., Nicotera P. Possible role of Ca in heavy metal cytotoxicity // Сотр. Biochem. Physiol. 1991. V.100C, № 1-2. P. 187-190.

180. Viarengo A., Nott J.A. Mechanism of heavy metal cation homeostasis in marine inverterbrates // Сотр. Biochem. Physiol. 1993. Vol. 67C. P. 215-218.

181. Viarengo A., Burlando В., Cavaletto M., Marchi В., Ponzano E., Blasco J. Role of metallothionein against oxidative stress in the mussel Mytilus galloprovincialis II Am. J. Physiol. Regul. Integr. Сотр. Physiol. 1999a. Vol. 277. Iss. 6. P. R1612-R1619.

182. Viarengo A., Burlando В., Dondero F., Marro A., Fabri R. Metallothionein as a tool in biomonitoring programmes // Biomarkers. 1999b. Vol. 4. Iss. 6. P. 455-466.

183. Viarengo A., Burlando В., Ceratto N., Panfoli I. Antioxidant role of metallothioneins: a comparative overview // Cell. Mol. Biol. 2000. Vol. 46. Iss. 2. P. 407-417.

184. Wallace W.G., Lopez G.R., Levinton J.S. Cadmium resistance in an oligohaete and its effect on cadmium trophic transfer to an omnivorous shrimp // Mar. Ecol. Prog. Ser. 1998. Vol. 172. P. 225-237.

185. Wallace W.G., Lee B.-G., Luoma S.N. Subcellular compartmentalization of Cd and Zn in two bivalves. I. Significance of metal-sensitive fractions (MSF) and biologically detoxified metal (BDM) // Mar. Ecol. Prog. Ser. 2003. Vol. 249. P. 183197.

186. Winston G.W., Moore M.N., Straatsburg I., Kirchin M.A. Decreased stability of digestive gland lysosomes from the common mussel Mytilus edulis L. by in vitro generation of oxygen-free radicals // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1991. V. 21. P. 401-408.

187. Yap C.K., Ismail A., Omar H., Tan S.G. Toxicities and tolerances of Cd, Cu, Pb and Zn in a primary producer (Isochtysis galbana) and in a primary consumer (Perna viridis) // Environ. Inter. 2004. V.29. P. 1097 1104.

188. Yeats P. A., Campeell J. A. Nickel, copper, cadmium and zinc in the northwest Atlantic ocean // Mar. Chem. 1983. V. 12. P. 43-58.

189. Ytzhaki R.F., Gill D.M. A micro-biuret method for estimating proteins // Analyt. Biochem. 1964. Vol. 9. P. 401-407.

190. Zhou P., Theil D.J. Isolation of a metal-activated transcription factor gene from Candida glabrata by complementation in Saccharomyces cervisiae II Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1991. Vol. 88. P. 6112-6116.

Информация о работе

Подгурская, Ольга Владимировна
кандидата биологических наук
Владивосток, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Подгурская, Ольга Владимировна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae"

Заключение Диссертация по теме "Экология", Подгурская, Ольга Владимировна

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Подгурская, Ольга Владимировна, Владивосток

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Механизмы детоксикации тяжелых металлов у моллюсков семейства Mytilidae
ВАК РФ 03.00.16, Экология