Влияние температуры и концентрации водородных ионов среды на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб

Левченко, Ольга Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние температуры и концентрации водородных ионов среды на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб
ВАК РФ 03.00.10, Ихтиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние температуры и концентрации водородных ионов среды на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб"

ЛЕВЧЕНКО ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДНЫХ ИОНОВ СРЕДЫ НА УРОВЕНЬ АКТИВНОСТИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВ НЕКОТОРЫХ ЛОСОСЕОБРАЗНЫХ РЫБ

Специальность: 03.00.10 - ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Астрахань - 2005

Работа выполнена на кафедре гидробиологии и общей экологии Астраханского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор А.Н. Неваленный

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор Воробьев В.И.

кандидат биологических наук Егоров С.Н.

Ведущая организация:

Калмыцкий государственный университет

Защита состоится »¿//С>/гЛ 2005 года в ¿Л, ч. на заседании

диссертационного совета К. 307.001.01 при Астраханском государственном техническом университете (АГТУ) по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, АГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного технического университета.

Автореферат разослан©» мая 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Мелякина Э.И.

ЛЕВЧЕНКО ОЛЬГА ЕВГЕНЬЕВНА

Специальность: 03.00.10 - ихтиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Астрахань - 2005

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор А.Н. Неваленный Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, заслуженный деятель науки РФ, профессор Воробьев В.И.

кандидат биологических наук Егоров С.Н.

Ведущая организация:

Калмыцкий государственный университет

Защита состоится «_»_2005 года в_ч. на заседании

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » мая 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических

наук, доцент

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время известно, что одними из наиболее важных параметров, определяющих ряд свойств ферментов, является температуры и рН среды (Диксон, Уэбб, 1982). Объясняется это тем, что указанные параметры вызывают изменения кинетических характеристик химических реакций и трансформацию структуры активного центра ферментов (Диксон, Уэбб, 1982; Плакунов, 2001). Способность изменять фундаментальные характеристики ферментов, делает указанные факторы важными при изучении процессов биохимической адаптации.

Для гидроэкосистем также установлено, . что изменения характеристик биохимических процессов в организмах гидробионтов определяются температурой (Александров, 1975; Голованов, Валтонен, 2000; Голованов, 2001, и др.) и концентрацией водородных ионов (Кузьмина, Неваленный, 1983; Виноградов, 1986; Иванов и др., 2000, и

др.).

Полифункциональность пищеварительной системы, реализующей ряд функций, среди которых необходимо отметить пищеварительную, транспортную и эндокринную, с учетом открытости по отношению к воздействию факторов внешней среды (Кузьмина, 1986; Кузьмина, 2000; Туктаров, 2002; Пономарев, Пономарева, 2003, и др.), делает ее одной из наиболее интересных и доступных для • исследований такого фундаментального свойства жизни, как адаптация.

В течение последних лет появился ряд работ, посвященных как исследованиям температурных адаптаций пищеварительных ферментов рыб (Голованов, 2001; Озернюк, 2002), так и влиянию на них различных концентраций водородных ионов (Виноградов, 1986; Иванов и др., 2000; Morgan et al., 2000; Голованова, 2000). Необходимо отметить, что указанные исследования выполнены, как правило, на пресноводных видах рыб, в то время как сведений, касающихся ферментативных адаптаций к данным факторам среды у проходных и, в частности, лососеобразных рыб, обитающих как в дальневосточных, так и южных регионах, являющихся ценными объектами промысла и аквакультуры, ограниченное количество (Швыдкий, 2000; Lee et al., 2003).

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось изучение in vitro влияния температуры инкубации и концентрации ионов водорода на уровень активности некоторых пищеварительных ферментов лососеобразных рыб (нерка (Oncorhynchus nerka), горбуша (O.gorbusha), кета (O.keta), голец (Salvelinus malma), микижа (Salmo gaigdneri gaigdneri), радужная форель (S. gairdneri Richardson), белорыбица (Stenodus Leucichtys L.)).

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние различных температур инкубации на гидролитическую активность пищеварительных ферментов некоторых видов рыб отряда лососеобразных (Salmoniformes).

2. Изучить влияние различных концентраций водородных ионов на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб.

3. Выявить видовые различия характера ответной реакции гидролитических систем кишечника лососеобразных рыб, обитающих в различных экологических условиях, на действие температуры и концентрации водородных ионов.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые получены данные по исследованию влияния температуры инкубации и концентрации водородных ионов на уровень активности комплекса пищеварительных ферментов (а-амилазы, мальтазы, щелочной фосфатазы, суммарной протеиназы) слизистой оболочки кишечника некоторых лососеобразных рыб, обитающих в различных климатических зонах.

Продемонстрированы видовые отличия в уровне ферментативной активности исследуемых лососеобразных рыб при действии на них факторов среды обитания.

Впервые был исследован процесс адаптивных перестроек пищеварительной системы белорыбицы, филогенетически адаптированной к условиям южного аквакомплекса.

Получены регрессионные модели, которые могут использоваться в рыбоводной практике, а также специалистами для изучения вопросов пищеварения лососеобразных рыб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на NPAFC International Workshop "BASIS-2004: Salmon and Marine Ecosystems in the Bering Sea and Adjacent Waters" (Япония, 2004), Международной конференции 6-9 сентября 2004г. (Петрозаводск, 2004), научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем и структура работы. Диссертация представлена на 149 страницах машинописного текста, иллюстрирована 42 рисунками и двумя таблицами. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, трех глав с изложением собственных результатов исследований, обсуждения результатов, выводов, указателя цитируемой литературы. Список литературы включает 222 источника, в том числе 152 работы отечественных и 69 работ зарубежных авторов.

Материалы и методы исследований

Работа выполнена в лабораторных условиях в течение 2002 - 2003 годов на кафедре гидробиологии и общей экологии Астраханского государственного технического университета. Объектами исследований являлись наиболее массовые половозрелые виды рода тихоокеанских лососей - горбуша (Oncorhynchys gorbuscha), кета (О. Keta), нерка (О. nerka), выловленные закидным неводом в Авачинской губе; дикая жилая форма радужной форели (Salmo gairdneri gairdneri) или микижа, голец (Salvelinus malma), выловленные в р. Плотникова (бассейн р. Большая); белорыбица (Stenodus leutichtys leutichtys), выловленная в ноябре месяце в период нерестового хода в предплотинных участках р. Волга, и радужная форель (Salmo gairdneri Richardson), выловленная в форелевом хозяйстве г. Адлера.

Отлов дальневосточных рыб и первичная обработка материала (изъятие и заморозка кишечника) производилась сотрудниками лаборатории "Прибрежные экосистемы" Камчатского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии. Выражаем личную благодарность заведующему лабораторией "Прибрежные экосистемы" КамчатНИРО, кандидату биологических наук Коростелеву Сергею Георгиевичу.

Эксперименты проводились в условиях in vitro. Активность суммарной протеиназы определяли модифицированным методом Лоури (Алейникова, Рубцов, 1988), мальтазы - глюкозооксидазным методом (Балаховский, 1987), уровень активности щелочной фосфатазы — по степени гидролиза п-нитрофенилфосфата Na, а - амилазы — методом Smith Roc Б модификации A.M. Уголева (1969).

Полученные результаты обрабатывали методами вариационной статистики (Бейли, 1962; Лакин, 1990). Достоверность различий определяли при помощи критерия Стьюдента с вероятностью р<0,05. Для выявления силы и направления связи между исследованными признаками использовали процедуру корреляционного анализа, с целью определения формы связи - регрессионный анализ. Полученные результаты обрабатывались на IBM PC/AT. Основная часть статистической обработки выполнена с использованием пакетов статистической обработки информации STATGRAPHICS и STATISTIKA for WINDOWS v. 5.0.

Результаты исследований и их обсуждение 1. Влияние температуры инкубации на уровень

ферментативной активности слизистой кишечника некоторых лососеобразных рыб

В последние годы интерес к температурным характеристикам гидролаз пищеварительного тракта рыб возрос в связи с усилившимся вниманием исследователей к проблеме адаптации, а также и увеличением термического загрязнения водоемов (обзоры: Ушаков, 1984; Александров, 1975, 1985; Хочачка, Сомеро, 1977, 1988; Северцов, 1990; Уголев, Кузьмина, 1993 и др.). В литературе продемонстрировано множество примеров адаптивных изменений свойств различных групп ферментов как в процессе эволюции, так и при акклимации животных к повышенной и пониженной температуре. При этом неоднократно подчеркивалось, что компенсация негативного влияния изменений температуры среды обитания осуществляется на молекулярном уровне либо посредством изменения концентрации ферментов, либо за счет изменения их свойств (Хочачка, Сомеро, 1988).

Наиболее убедительные доказательства адаптивного изменения температурных характеристик пищеварительных гидролаз рыб были получены при исследовании ферментов, обеспечивающих процессы мембранного пищеварения у видов, обитающих в разных температурных условиях и различающихся по характеру питания (Уголев, Кузьмина, 1993; Немова и др. 1998; Мупск, СесИ, 2000; Озернюк, 2001). Так же было показано, что температура оказывает различное влияние на характеристики одноименных ферментов у рыб разных видов и экологических групп (Уголев, 1972; Егорова и др. 1974, 1986; Уголев и др., 1976, 1986; Кузьмина, 1985; Уголев, Кузьмина, 1993; Немова и др., 1998; Мупск, СесИ, 2000; Голованов, 2001; Озернюк, 2001; Озернюк, 2002; Кузьмина, Первушина, 2004).

Проведенные в нашей работе исследования по влиянию температуры инкубации на уровень активности мальтазы позволили установить, что температурный оптимум мальтазы кишечника лососеобразных рыб находится при 40-50°С (рис.1, 2).

Как видно из приведенных рисунков, уровень активности мальтазы при увеличении температуры инкубации от 0°С до оптимальных значений (40-50°С) изменяется у нерки от 1,69+0,04 до 3,25+0,04 мкмоль/гхмин, у гольца - от 2,10+0,07 до 4,03+0,05 мкмоль/гхмин, у белорыбицы - от 2,10+0,09 до 8,49+0,15 мкмоль/гхмин, у микижи - от 1,47+0,01 до 3,61+0,07 мкмоль/гхмин. При дальнейшем увеличении температуры инкубации (до 60°С) отмечался спад ферментативной активности слизистой оболочки кишечника исследованных видов по

0.5 ■

У 14 Ш 30 35 40 эи 60 £

Рис. 1. Влияние температуры инкубации на уровень активности мальтазы слизистой оболочки кишечника нерки - 1, микижи - 2

Т,С

Рис. 2. Влияние температуры инкубации на уровень активности мальтазы слизистой оболочки кишечника белорыбицы -1, гольца-2

сравнению с оптимальным значением температуры. Например, у нерки произошло снижение уровня активности мальтазы на 27%, у гольца - на 44%, у микижи - на 48%, у белорыбицы - 57% от максимальной величины.

Аналогичные результаты получены при исследовании мальтазы слизистой оболочки кишечника горбуши, нерки, радужной форели.

Сопоставление полученных нами результатов с литературными данными позволяет обнаружить максимальную активность мальтазы кишечника исследованных рыб при более низких значениях температуры, чем у пресноводных рыб Европейской части России (Уголев, Кузьмина, 1993; Неваленный и др. 2003).

Наши исследования уровня активности кишечной мальтазы слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб, обитающих в водоемах Камчатки, показывают наличие широкой зоны оптимальных значений температуры, в то время как A.M. Уголевым и В.В. Кузьминой (1993) была отмечена довольно узкая зона оптимальных значений температуры для мальтазы рыб, являющихся представителями южного комплекса.

Установлено, что уровень активности я-амилазы слизистой оболочки кишечника рыб характеризуется сходными температурными оптимумами независимо от систематического положения и температуры среды обитания.

В литературе имеются данные о том, что температурный оптимум щелочной фосфатазы у пресноводных видов рыб находится при 40-50°С (Егорова и др., 1974; Уголев и др., 1981; Уголев и др., 1983а; Кузьмина, 1986; Myrick, Cech, 2000; Watabe, 2002).

Наши исследования показывают, что у дальневосточных лососеобразных рыб температурный оптимум данного фермента находится при 30-35°С (рис. 3,4), а у белорыбицы - при 20°С (рис. 4).

В результате проведенных исследований нами установлены значительные изменения уровня активности щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника исследованных лососеобразных рыб при повышении температуры инкубации. Так, у нерки уровень активности фермента при 0°С составляет 1,11+0,01 мкмоль/гхмин, а при оптимальном значении температуры (35°С) - 2,06+0,03 мкмоль/гхмин, у гольца уровень активности щелочной фосфатазы изменяется от 0,21 +0,01 при 0°С до 1,77+0,08 мкмоль/гхмин при оптимальных значениях (35°С), у микижи - от 0,65+0,02 до 2,62+0,05 мкмоль/гхмин (Topt=300C), у белорыбицы - от 0,59+0,02 до 1,48+0,03 мкмоль/гхмин

Рис. 3. Влияние температуры инкубации на уровень активности щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника микижи — 1, нерки-2

О 10 20 30 40 50 60

Рис. 4. Влияние температуры инкубации на уровень активности щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника гольца-1, белорыбицы-2

Аналогичные результаты получены при исследовании щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника горбуши, нерки, радужной форели.

При температурах, лежащих выше температурных оптимумов (60°С), относительная активность щелочной фосфатазы у всех исследованных лососеобразных рыб составляет от 21 до 31% от максимума.

При физиологических значениях температуры отмечается высокая относительная активность щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника исследованных в данной работе гидробионтов.

У большинства исследованных проходных лососеобразных рыб максимальная активность суммарной протеиназы обнаружена при 30-40°С. Так, например, на рисунке 5 представлены данные по влиянию температуры инкубации на уровень активности суммарной протеиназы нерки и микижи.

Проведенные ранее исследования В.В. Кузьминой (1985, 1986а) по влиянию температуры инкубации на уровень активности протеиназ слизистой оболочки кишечника пресноводных видов рыб показали наличие температурного оптимума суммарной протеиназы данных видов рыб при более высоких температурах-60°С.

Результаты исследования влияния температуры инкубации на уровень активности суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника радужной форели продемонстрировали сходство данного показателя с температурным оптимумом аналогичной группы ферментов у пресноводных видов рыб европейской части России.

У рыб было отмечено значительное изменение уровня активности суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника при увеличении температуры инкубации. Например, повышение температуры от 0°С до оптимальной величины вызывает изменение уровня активности суммарной протеиназы нерки от 0,45+0,02 до 1,07+0,03 мкмоль/гхмин (TODf=40°C), у гольца - от 0,75+0,02 до 1,88+0,04 мкмоль/гхмин (Topt:=350C), у микижи - от 0,75+0,01 до 1,51+0,02 мкмоль/гхмин (Topt=30°C), у белорыбицы - от 1,26+0,27 до 13,81+0,11 мкмоль/гхмин (Topt=30°C).

Дальнейшее увеличение температуры инкубационной среды (до 60°С) приводит к снижению гидролитической активности суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника нерки на 53%, гольца - на 43%, микижи - на 27%, белорыбицы - на 18% от максимального значения.

Аналогичные данные были получены и при исследовании суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника горбуши, кеты, радужной форели.

Из литературы известно, что протеиназы, локализованные на структурах щеточной каймы энтероцитов, не адаптированы к функционированию при низких температурах. Эти данные подтвердились в многочисленных работах A.M. Уголева (1985), а также В.В. Кузьминои и К.А. Первушиной (2004), в которых отмечалось, что относительная активность протеиназ рыб Волжского региона при 0°С составляет 5% от максимальной.

У большинства исследованных нами лососеобразных рыб относительная активность суммарной протеиназы при 0°С составила от 21 до 55% от максимума. И только результаты, полученные при изучении температурных характеристик ферментов группы протеиназ кишечника белорыбицы, близки к таковым пресноводных рыб.

Таким образом, показано, что для пищеварительных ферментов кишечника исследованных проходных видов рыб, обитающих в условиях севера, температурные оптимумы находятся при более низких значениях температуры, чем у пресноводных видов рыб. Нами установлено, что относительно высокий уровень ферментативной активности наблюдается при более низких температурах (0 - 10°С) и относительно низкий - при повышенных температурах, что свидетельствует об адаптированности

исследованных гидролаз к условиям существования видов при пониженных температурах среды их обитания.

Обнаруженные значения довольно широкого диапазона температурных оптимумов (от 20°С до 50°С) для ферментов слизистой оболочки кишечника белорыбицы может свидетельствовать как об условиях среды обитания вида в прошлом, так и об идущей адаптации данного вида к современным условиям среды обитания.

Нами показано, что оптимумы ферментов кишечника радужной форели находятся при более высоких значениях, чем те же характеристики пищеварительных гидролаз всех исследуемых проходных лососеобразных рыб.

Необходимо отметить, что различия в характере температурных зависимостей разноименных ферментов выражены более значительно, чем видовые особенности одноименных гидролаз.

Полученные нами данные по влиянию температуры инкубации на уровень активности пищеварительных ферментов позволили рассчитать кажущуюся энергию активации, которая, как известно, является одной из важнейших температурных характеристик ферментов.

При исследовании данной характеристики мальтазы слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб установлено постоянное значение энергии активации у дальневосточных видов рыб, что может свидетельствовать об отсутствии каких-либо изменений свойств мальтазы кишечника данных видов рыб при изменении температуры инкубации. Сопоставляя эти данные с полученными ранее, можно видеть, что эффективность мальтазы у пресноводных видов рыб Европейской части России более чем в два раза превышает таковую большинства исследованных рыб.

Нами установлено, что при температуре 0-10°С, являющейся физиологической температурой для видов рыб, обитающих в Дальневосточных морях, эффективность мальтазы была в 1,5 раза выше, чем при температурах от 10 до 30°С. Для фермента белорыбицы, обитающей при более высоких температурах среды, большая эффективность фермента обнаружена при 10-20°С, а у радужной форели -при20-30°С.

Анализ данных, касающихся энергии активации а-амилазы, позволил отметить наибольшую эффективность фермента слизистой оболочки кишечника южных видов рыб при 20°С, а у большинства дальневосточных рыб - при 10°С. Похожие результаты обнаружены и для щелочной фосфатазы большинства исследованных рыб, когда эффективность ферментов при 0-10°С в несколько раз превышает таковую при температуре от 10 до 30°С.

У исследованных видов рыб показана высокая эффективность суммарной протеиназы при физиологических значениях температуры.

Анализ полученных результатов с учетом экологических особенностей исследованных видов рыб позволил установить идентичность ряда температурных характеристик пищеварительных гидролаз. Так, в частности, нами установлено, что наиболее высокий уровень активности пищеварительных ферментов при 10°С характерен для видов рыб, обитающих в бассейне Тихого океана (нерка, горбуша, кета, голец, микижа), в отличие от аналогичных гидролаз белорыбицы и радужной форели, населяющих воды бассейнов Каспийского и Азово-Черноморского морей. В тоже время, уровень активности пищеварительных ферментов радужной форели при температуре 50°С значительно превышает таковой показатель белорыбицы и всех исследованных дальневосточных рыб.

Аналогичные данные получены нами при определении энергии активации пищеварительных гидролаз лососеобразных рыб. Так, величина кажущейся энергии активации пищеварительных ферментов дальневосточных видов рыб, указывает на оптимальное значение температуры среды, при которой наблюдается максимальная эффективность пищеварительных гидролаз в диапазоне температур от О до 10°С. Определение кажущейся энергии активации пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника белорыбицы и радужной форели позволило установить максимальную эффективность гидролаз в диапазоне температур 1О-ЗО°С, что превышает таковой для обитателей бассейна Тихого океана.

Таким образом, при исследовании влияния температуры инкубации на уровень активности ферментов слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб нами установлено, что основные температурные характеристики (температурный оптимум, относительная активность ферментов при низких и высоких температурах инкубации, энергия активации) различаются у разных видов рыб в зависимости от экологических особенностей этих видов рыб.

2. Влияние концентрации водородных ионов на уровень активности пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника некоторых лососеобразных рыб Известно, что на изменение реактивности ферментов для рыб наряду с температурой среды обитания, большое влияние оказывает и концентрация ионов водорода (Немова и др., 1998),

В литературе имеются данные о влиянии рН среды на амилолитическую активность слизистой кишечника рыб, однако они весьма противоречивы. Так, в ряде работ, выполненных на японском угре Anguilla japónica Temm. et Schl.t щуке Esox lucius L., карпе Cyprinus carpió L., тиляпии Tilapia mossambica Peters и клариевом соме Clarias batrachus L., в качестве оптимальных приводятся значения рН 6,5-7,0

(Oya et al., 1927; Vonk, 1927; Nagase, 1964; Фальге, Шпанихов, 1976; Mukhopadhyay, 1977); на леще Abramis Brama L., судаке Stizostedion lucioperca L. и налиме Lota lota L. - 7,G-7,5 (Ананичев, 1959); на камбале Pleuronectes platessa L. - 7,5-8,ü (Bayliss, 1935), на усаче Barbus paladinosus - 5,G и 8,G-9,G (Cockson, Bourn, 1973).

Работа, проведенная на нескольких видах пресноводных костистых рыб в условиях, максимально приближенных к естественным (субстрат и ферментативно-активный препарат готовились на растворе Рингера для холоднокровных животных), показала, что зона оптимальных значений рН для суммарной активности карбогидраз, функционирующих на слизистой кишечника, находятся в интервале 7,G-8,G (Уголев, Кузьмина. 1993).

Ранее было показано, что обнаруженные различные значения рН могут объясняться не только видовыми отличиями, но и методами определения амилолитической активности и способами приготовления ферментативно - активных препаратов. В частности, отмечалось, что применение фосфатного буфера вызывает смещение оптимума рН влево и сужение зоны* оптимальных значений, в то время как раствор Рингера для холоднокровных животных не вызывал таких изменений в уровне ферментативной активности (Кузьмина, Неваленный, 1983). Поэтому в нашей работе проводились исследования на эквилибрирозанном солевом растворе (раствор Рингера) для лучшего понимания механизма изменения уровня активности пищеварительных гидролаз кишечника исследуемых гидробионтов при различных значениях рН среды.

Полученные нами результаты по исследованию влияния различных концентраций водородных ионов на уровень активности мальтазы лососеобразных рыб представлены в таблице 1. Из таблицы видно, что для данного фермента слизистой оболочки кишечника большинства исследованных видов рыб отмечается широкая зона оптимальных значений рН, а максимальная гидролитическая активность мальтазы обнаружена, как правило, при рН 8,G-9,G.

Согласуя наши данные с полученными ранее, можно отметить, что у ранее исследованных рыб Волжского бассейна оптимумы рН кишечной мальтазы сдвинуты вправо и отмечаются при рН 7,G-8,G (Кузьмина, Неваленный, 1983). Близкие значения в нашей работе отмечены для фермента кишечника белорыбицы, у которой максимум ферментативной активности обнаружен при рН 6,G (табл. 1). Обнаруженная широкая зона оптимальных значений рН для кишечной мальтазы у всех исследованных лососеобразных рыб, смещена в сторону щелочных значений рН.

В большинстве случаев снижение значений рН в инкубационной среде как до 5,G, так и повышение до 1G,G вызывало снижение относительной активности мальтазы на 1G-3G% от максимума.

Литературные данные показывают снижение относительной активности мальтазы при рН 5,0 на 40-60% у других видов рыб (Кузьмина, Неваленный, 1983).

Таблица 1

Влияние различных концентраций ионов водорода на уровень активности мальтазы лососеобразных рыб (мкмоль/гхмин)

Значение рН Виды

нерка голец микижа белорыбица

3 2,65±0,07 1,96±0,04 1,84±0,05 -

4 2,92±0,04 2,06±0,04 2,05±0,03 -

5 3,09±0,1 2,23±0,06 2,08±0,04 6,00±0,11

6 3,46±0,09 2,33±0,07 2,44±0,05 6,41±0,09

7 3,67±0,12 2,43 ±0,02 2,63±0,04 6,22±0^4

8 3,76±0,07 2,47±0Д1 2,64±0,04 5,84^,07

9 3,67±0,06 2,51±0,02 1,92±0,02 5,65±0,09

10 3,59±0,12 2,20±0,04 1,90±0,06 4,04±0,12

11 3,36±0,10 1,84±0,04 1.86±0,05 -

12 3,18±0,12 1,51 ±0,06 1,75±0,05 -

Похожие результаты получены и при исследовании уровня активности а-амилазы слизистой оболочки кишечника у большинства исследованных гидробионтов, у которых максимальная гидролитическая активность а-амилазы обнаружена при рН 8,0-9,0 (табл. 2).

Сопоставляя полученные результаты с литературными данными, можно отметить, что у видов рыб, исследованных ранее, рН - оптимум а-амилазы находится в диапазоне рН-значений от 6,5 до 7,5 (Кузьмина, 1978; Уопк, 1927; ^азе, 1964; Ананичев, 1959).

Снижение рН инкубационной среды до 5,0 вызывает снижение относительной активности а-амилазы до 40-80% от максимума, в то время как у различных видов рыб, исследованных ранее, при данных значениях рН относительная активность фермента снижается гораздо значительнее - до 15-40% от максимальной величины (Кузьмина, Неваленный, 1983; Уголев, Кузьмина, 1993). Те же различия прослеживаются и при увеличении рН среды до 10,0, когда у исследованных нами лососеобразных рыб относительная активность фермента сохраняется до 50-90%, а у представителей Волжского бассейна - до 40-80% от максимального значения (Уголев, Кузьмина, 1993).

В наших экспериментах в большинстве случаев для а-амилазы, как и для мальтазы слизистой кишечника лососеобразных рыб, отмечена широкая зона оптимальных значений рН.

Таблица 2

Влияние различных концентраций ионов водорода на уровень активности а-амилазы лососеобразных рыб (мг/гхмин)

Значение pH Виды

нерка голец микижа белорыбица

3 0,90±0,13 0,76±0,18 3,76±0,40 -

4 1,70±0,13 1,52±0,27 4,16±0,20 -

5 3,48±0,22 2,05±0,09 4,64±0,20 7,74±0,20

6 6,16±0,18 2,10±0,22 5,56±0,48 11,58±0,19

7 7,41±0,17 2,99±0,22 6,00±0.24 11,92±0,24

8 9,24±0,18 3,79±0,18 6,92±0,28 13,08±0,09

9 7,73±0,63 4,15±0,18 7,00±0,20 10,92±0,14

10 4,01 ±0,22 3,55±0,22 5,52±0,20 7,98±0,19

11 3,17±0,27 3,50±0,13 3,88±0,48 -

12 1,83±0,14 1,43±0,27 2,68±0,32 -

Таким образом, сопоставление данных, полученных для мальтазы и а-амилазы кишечника лососеобразных рыб, позволяет обнаружить значительную общность их характеристик.

Исследования уровня активности щелочной фосфатазы в большинстве случаев показывают результаты, сходные с полученными данными для карбогидраз кишечника лососеобразных рыб (табл. 3).

Зона оптимальных значений рН, обнаруженная для щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника исследованных видов, отмечается в диапазоне рН 7,0 - 9,0.

При дальнейшем снижении концентрации водородных ионов (рН 10,0-12,0) отмечается снижение уровня активности щелочной фосфатазы на 54% у нерки, на 59% у гольца, на 71% у микижи, на 35% от максимального значения у белорыбицы.

Исследование влияния различных концентраций водородных ионов на уровень активности суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника различных видов рыб Волжского региона показал, что оптимум рН данной группы ферментов варьирует от 7,5 до 10,0 (Kalac, 1978; Хаблюк, Проскуряков, 1983).

В наших исследованиях было показано, что максимальная активность суммарной протеиназы кишечника большинства Тихоокеанских лососей обнаружена при рН 11,0 (табл. 4). В то же время

для ферментов белорыбицы это значение отмечено при рН 7,0 (табл. 4). Для суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника большинства исследованных лососеобразных рыб показана широкая зона оптимальных значений рН (7,0-11,0) и сохранение высокой относительной активности при смещении рН как влево, так и вправо.

Таблица 3

Влияние различных концентраций ионов водорода на уровень активности щелочной фосфатазы лососеобразных рыб (мкмоль/гхмин)

Значение рН Виды

нерка голец микижа белорыбица*

3 0,58±0,02 0,58±0,02 0,50±0,02 -

4 0,68±0,02 0,84±0,01 0,55±0,02 -

5 0,78±0.02 1,10±0,03 0,65±0,02 1,37±0,01

6 0,83±0,02 1,16-1-0,04 0,66±0,03 1,53±0,01

7 0,93±0,03 1,23±0,01 0,66±0,02 1,71 ±0,01

8 1,13±0,01 1,29±0,02 0,77±0,01 1,82±0,01

9 1,02±0,01 1,36±0,01 0,64±0,01 1,93±0,02

10 0,86±0,02 1,38±0,01 0,52±0,02 2,22±0,02

11 0,69±0,01 0,63±0,01 0,44±0,01 -

12 0,53±0,02 0,57±0,03 0,23±0,02 -

Примечание: оптимум рН при 9,5 - 2,6±0,03

Таблица 4

Влияние различных концентраций ионов водорода на уровень активности суммарной протеиназы лососеобразных рыб (мкмоль/гхмин)

Значение рН Виды

нерка голец микижа белорыбица

6 0,26±0,01 0,20±0,02 0,14±0,03 12,16±0,16

7 0,33±0,02 0,62±0,06 0,Ш0,03 18,85±0,24

8 0,38±0,03 1,06±0,04 0,25±0,02 17,90±0,24

9 0,37±0,02 1,12±0,0б 0,28±0,03 17,34±0,46

10 0,44±0,02 1,03*0,02 0,31±0,01 16,00±0,31

11 0,42±0,03 1,18±0,06 0,50±0,05 -

12 0,19±0,03 1,12±0,02 0,32±0,02 -

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о значительной адаптированности исследованных гидролаз к функционированию при физиологических значениях рН. Сохранение

высокой относительной активности всех исследованных пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб при смещении рН как в кислую, так и щелочную сторону свидетельствует о высокой устойчивости белковой глобулы фермента к различным концентрациям ионов водорода. Наши исследования подтверждают мнение о том, что максимальная активность одноименных гидролаз разных видов рыб обнаруживается при более близких значениях рН, чем ферменты, катализирующие гидролиз разных групп субстратов.

3. Оценка корреляционных зависимостей, характеризующих степень активность пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб

При исследовании уровня активности карбогидраз у разных видов пресноводных костистых рыб показана зависимость между активностью ферментов и принадлежностью рыб к той или иной экологической группе (Щербина, 1977; Остроумова, 1986 и др.). Так, по данным A.M. Уголева и В.В. Кузьминой (1988), активность карбогидраз возрастает в ряду (типичные хищники) - (хищники-факультативные бентофаги и планктофаги) - (типичные бентофаги и планктофаги).

Анализ полученных результатов, касающихся изучения зависимости уровня активности пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб от экологической принадлежности видов, показывает некоторую общность характеристик пищеварительных ферментов у исследованных рыб и отсутствие зависимости уровней активности исследованных гидролаз от особенностей их спектра питания.

Для выявления направлений и степени статистических связей между физиологическими и морфометрическими показателями исследуемых видов рыб стало необходимым проведение корреляционного анализа, представляющего собой меру зависимости переменных.

Нами была предпринята попытка исследования зависимости уровня активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб от таких морфометрических показателей как длина тела по Смитту и масса тела.

Проведенные в нашей работе корреляционные зависимости между морфометрическими показателями и физиологическими характеристиками исследованных гидробионтов показали преимущественно наличие слабых обратных связей между исследуемыми параметрами. Например, корреляционная связь уровня активности пищеварительных ферментов и массы тела рыб обнаружена лишь у нерки, горбуши и белорыбицы. Причем для разных видов исследованных

нами рыб характерно наличие различных связей морфометрического показателя с пищеварительными ферментами. Так, у нерки отмечена связь слабая отрицательная для ферментов а-амилазы и щелочной фосфатазы и коэффициент корреляции г для обоих ферментов равен -0,5. Также слабая связь прослеживается между мальтазой и массой тела белорыбицы, однако коэффициент г в данном случае имеет положительное значение (г=0,5).

У горбуши обнаружено наличие сильной связи массы тела с уровнем активности пищеварительных ферментов, но различной для двух ферментов: положительной для щелочной фосфатазы (г=0,7) и отрицательной для суммарной протеиназы (г=-0,8).

Сопоставление зависимости уровня активности пищеварительных ферментов от длины тела рыб показало наличие таковой у большинства исследованных лососеобразных рыб, но лишь для некоторых ферментов конкретного вида. Так, наличие связей для а-амилазы отмечено только у нерки и кеты. Причем у нерки она сильная отрицательная (г=-0,7), а у кеты - слабая положительная (г=0,6).

Сопоставление уровня активности мальтазы кишечника лососеобразных рыб с длиной их тела не показало видимых зависимостей ни у одного вида исследованных рыб, кроме белорыбицы, у которой обнаружено наличие слабой прямой связи (г=0,6).

Для нерки, горбуши и кеты показана корреляция уровня активности щелочной фосфатазы с длиной их тела. Причем у некоторых из них продемонстрирована связь слабая обратная и только у одного вида - положительная. Так, у нерки и кеты коэффициент корреляции г для данного фермента равен -0,6. Для щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника горбуши показаны сходные результаты по сравнению с вышеописанными видами, однако коэффициент г отмечен при положительном значении (0,6).

Наличие слабых обратных связей между уровнем активности суммарной протеиназы и длиной тела обнаружено у горбуши (г=-0,6) и белорыбицы (г=-0,5). Такие же низкие значения коэффициента корреляции г характерны и для суммарной протеиназы кишечника гольца, однако в данном случае показана прямая зависимость между исследуемыми величинами (г=0,6).

Таким образом, в результате проведенного корреляционного анализа установлено, что в большинстве случаев наблюдается связь уровня активности пищеварительных ферментов рыб и длины их тела, в то время как масса тела рыб показывает значительно меньшую степень корреляции с исследуемыми физиологическими параметрами. Кроме того, нами установлено, что ферменты слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб в большинстве случаев показывают наличие слабой отрицательной связи между уровнем активности ферментов и длиной

тела. Показано, что наличие обратных связей преимущественно можно наблюдать у нерки, активность ферментов которой отрицательно связана как с длиной, так и с массой тела. При этом установлено, что наличие связей одних ферментов с массой тела исследованных рыб, показывает и наличие таковых и с длиной их тела. Отсутствие корреляции между уровнем ферментативной активности и массой тела обнаружено у кеты, гольца и микижи. Следует отметить, что для микижи характерно отсутствие связей с длиной тела.

Кроме того, наблюдается различие характера связей для одноименных ферментов с длиной тела у разных видов рыб. Так, если у нерки обнаружено наличие отрицательной связи а-амилазы от ее длины, то у кеты она положительная. Аналогичные результаты можно наблюдать для суммарной протеиназы кишечника гольца (связь прямая), горбуши и белорыбицы (обратная связь) и щелочной фосфатазы горбуши (коэффициент корреляции имеет положительное значение) и нерки и кеты (коэффициент корреляции отрицательный). Таким образом, максимальным сходством, характеризующимся наличием связей между физиологическими параметрами организма рыб с морфометрическими, обладают нерка и горбуша, у которых отмечена зависимость как от массы, так и от длины их тела большего количества ферментов, однако общей у них является только щелочная фосфатазы. Минимальной зависимостью характеризуется голец, для которого показана связь с длиной тела лишь суммарной протеиназы из всех исследованных пищеварительных ферментов.

Выявить форму связей между одной зависимой и одной или более независимыми переменными позволяет процедура регрессионного анализа, которая использует метод наименьших квадратов для оценки регрессионной модели. Регрессионный анализ полезен при построении модели, если имеется большое число возможных независимых переменных и нельзя точно определить необходимость введения каждой из них.

При построении математических моделей процессов пищеварения в слизистой оболочке кишечника лососеобразных рыб из исследованных объектов нами были выбраны представители всех типов питания, которыми являются изучаемые виды рыб, отличающиеся высокой степенью корреляционной связи зависимых и независимых переменных. В нашей работе при проведении регрессионного анализа в качестве зависимых переменных использовали данные об уровне активности суммарной протеиназы, а в качестве независимых - данные об уровне активности мальтазы и щелочной фосфатазы слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб. В частности, нами были проанализированы пищеварительные ферменты горбуши, которая по типу питания является планктофагом-факультативным хищником;

микижи, являющейся хищником - факультативным бентофагом; и типичного хищника - белорыбицы.

Результаты проведенного регрессионного анализа показывают, что активность суммарной протеиназы слизистой оболочки кишечника горбуши может быть выражена линейной функцией двух аргументов -активностью мальтазы и щелочной фосфатазы. Причем обе величины вносят отрицательный вклад в формируемое значение зависимой переменной. Форма статистической связи при этом представляется уравнением:

Л8Р=1,297-0,472хЛР-0,254хЛМ, где Л8Р - активность суммарной протеиназы, мкмоль/г*мин АР - активность щелочной фосфатазы, мкмоль/г*мин ЛМ - активность мальтазы, мкмоль/г*мин

Коэффициент детерминации, характеризующий степень обусловленности зависимого признака от факторов, включенных в регрессионную модель, составил 0,67.

Регрессионный анализ, проведенный для исследуемых ферментов кишечника белорыбицы, показал, что отрицательный вклад в значение формируемого значения функции вносит только мальтаза, в то время как между активностью щелочной фосфатазы и зависимой величиной статистических связей не было обнаружено.

Уравнение регрессии при коэффициенте детерминации, 0,72 в данном случае имеет вид:

Л£Р-0,019+5,369 хАР-0,626х ЛМ

Линия регрессии выражает наилучший прогноз зависимости функции (X) от показателей независимых переменных (У).

Б реальных условиях существует вполне надежная и предсказуемая с точки зрения статистики флуктуация наблюдаемых величин вокруг «идеальной» линии регрессии, вызванная биологической разнокачественностыо объектов исследования. Такое отклонение эмпирических значений в каждой конкретной точке наблюдений от значений на линии регрессии (предсказанной величины) называется остаточной оценкой.

Как свидетельствуют результаты анализа остатков (табл. 5) на всем протяжении эксперимента прогнозируемые значения мало отличаются от наблюдаемых.

Важно отметить, что проведение процедуры регрессионного анализа для физиологических характеристик слизистой оболочки кишечника микижи не показало наличие связей между исследуемой зависимой (суммарная протеиназа) и независимыми характеристиками (мальтаза и щелочная фосфатаза). Однако, как и в предыдущих моделях, значения остатков представлены ничтожно малыми значениями, что положительно характеризует полученную регрессионную модель с точки

зрения её приложения в научных исследованиях и практической деятельности (табл.5).

Таблица 5

Анализ остатков (уровень активности суммарной протеиназы, мкмоль/г*мин)

Виды Наблюдаемые значения Прогнозируемые значения Остатки Стандартная ошибка

прогноза

горбуша 0,59 0,58 0,01 0,0011

микижа 1,07 1,09 -0,02 0,12

белорыбица 3,41 3,48 -0,07 0,19

В результате проведения регрессионного анализа между уровнем активности суммарной протеиназы и мальтазы слизистой оболочки кишечника горбуши и белорыбицы обнаружена статистическая связь слабого отрицательного характера. Аналогичные результаты обнаружены и при исследовании статистических зависимостей между уровнем активности суммарной протеиназы и щелочной фосфатазы кишечника горбуши.

Таким образом, все полученные регрессионные модели, могут быть успешно использованы на практике в целях прогнозирования активности суммарной протеиназы лососеобразных рыб. Актуальность подобного прогнозирования продиктована важностью наблюдения за процессами потребления, гидролиза и утилизации компонентов пищи у хищных видов рыб при выращивании на естественной кормовой базе. Кроме того, наличие статистических моделей позволяет в некоторых случаях определить значение того или иного показателя, используя данные о других факторах, без применения трудоемких методик.

Таким образом, понимание механизмов ответной реакции гидролитических систем кишечника рыб позволяет приблизиться к раскрытию сущности фундаментального свойства всех живых организмов - глубокой трансформации качеств биохимической среды организма рыб и скорости протекающего в ней метаболизма в условиях постоянно изменяющейся интенсивности воздействия комплекса абиотических факторов, среди которых особенно необходимо подчеркнуть температуру и активную реакцию среды. Полученные данные важны для оптимизации условий искусственно выращиваемых лососеобразных рыб.

ВЫВОДЫ

1. При исследовании влияния температуры инкубации на уровень активности пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб установлено, что температурный оптимум пищеварительных гидролаз дальневосточных видов смещен в сторону более низких температур (30°-40°С), по сравнению с пресноводной форелью (50°).

2. Значения энергии активации и температурных оптимумов у рыб, обитающих в различных климатических зонах, свидетельствуют о существовании функциональной адаптации гидролитической системы кишечника лососеобразных рыб к температуре среды обитания.

3. Показана идентичность температурных характеристик пищеварительных гидролаз белорыбицы, обитающей в водах Каспийского бассейна, таковым лососеобразных бассейна Тихого океана.

4. Установлено, что максимальные уровни гидролитической активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб бассейна Тихого океана находятся в диапазоне рН от 8,0 (щелочная фосфатаза, a-амилаза, мальтаза) до 11,0 (суммарная протеиназа).

5. Для пищеварительных гидролаз белорыбицы максимальные значения уровня активности зарегистрированы в диапазоне рН от 6,0 (мальтаза) до 9,5 (щелочная фосфатаза), что характерно для рыб Волго-Каспийского бассейна.

6. Анализ результатов изменения уровня активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб под действием различных концентраций водородных ионов свидетельствует о стеноионном характере изменения активности пищеварительных гидролаз слизистой оболочки кишечника рыб Тихоокеанского бассейна.

7. Определение направлений и степени статистических связей между физиологическими и морфометрическими показателями исследуемых видов рыб показало наличие преимущественно слабых обратных корреляционных связей.

8. Продемонстрированные видовые отличия ответных реакций пищеварительных гидролаз на воздействие температуры и концентрации водородных ионов свидетельствуют о высокой степени адаптации гидролитической системы слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб к действию исследуемых факторов среды обитания.

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Alexander N. Nevalennyy, Olga E. Levchenko, and Sergey G. Korostelev. Activity Level and Temperature Correlations between Intestine a-Amilase and Maltase of Mass Species of Pacific Salmon, Reproducing in the Rivers of Eastern Kamchatka NPAFC International Workshop "BASIS-2004: Salmon

and Maiine Ecosystems in the Bering Sea and Adjacent Waters", October 3031,2004, Sapporo, Hokkaido, Japan. PROGRAM & ABSTRACTS. P. 60.

2. Левченко О.Е., Неваленный А.Н., Коростелев С.Г. Влияние модификаторов на процесс мембранного пищеварения на примере рыб семейства лососевые (Salmonidaey/Успехи современного естествознания, №12,2004. Стр. 89.

3. Левченко О.Е., Неваленный А.Н., Коростелев С.Г. Влияние температуры инкубации на уровень активности некоторых пищеварительных ферментов лососевых видов рыб // Естественные науки: Журнал фундаментальных и прикладных исследований. Астрахань: Изд. Дом «Астр. Университет», 2004, № 3(9). С. 8-12.

4. Левченко О.Е. Влияние температуры инкубации на уровень активности некоторых пищеварительных ферментов белорыбицы (Stenodus leutichtys L.)// Сб. научн. статей, наука «Поиск», Т. 2, Вып.2, Астр. гос. техн. ун-т, Астрахань, 2004. С. 162-165.

5. Коростелев С.Н., Неваленный А.Н., Левченко О.Е. Характеристика пищеварительных ферментов кишечника у некоторых камбаловых рыб, обитающих в Дальневосточных морях// Совр. пробл. физиол. и биохим. водн. организмов. Матер, междунар. конф. 6-9 сент. 2004, Петрозаводск, 2004. С. 70-71.

6. Левченко О.Е., Неваленный А.Н., Коростелев С.Г. Влияние концентрации водородных ионов на активность некоторых пищеварительных ферментов лососевых видов рыб Oncorhynchus gorbuscha и Salvelinus malma// Совр. пробл. физиол. и биохим. водн. организмов. Матер, междунар. конф. 6-9 сент. 2004, Петрозаводск, 2004. С. 81-82.

7. Левченко О.Е., Коростелев С.Г. Влияние различных концентраций ионов водорода на изменение уровня активности пищеварительных карбогидраз лососевых видов рыб// Успехи совр. естествозн., 2005, № 4, с. 34-35.

Тип. МТУ Зак. 313 Тир. 100 20.05.05.

ВЫВОДЫ

4. Установлено, что максимальные уровни гидролитической активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб бассейна Тихого океана находятся в диапазоне рН от 8,0 (щелочная фосфатаза, а-амилаза, мальтаза) до 11,0 (суммарная протеиназа).

5. Для пищеварительных гидролаз белорыбицы максимальные значения уровня активности зарегистрированы в диапазоне рН от 6,0 (мальтаза) до 9,5 (щелочная фосфатаза), ч-io характерно для рыб Волю-Каспийского бассейна.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Alexander N. Nevalennyy, Olga E. Levchenko, and Sergey G. Korostelev. Activity Level and Temperature Correlations between Intestine a-Amilase and Maltase of Mass Species of Pacific Salmon, Reproducing in the Rivers of Eastern Kamchatka NPAFC International Workshop "BASIS-2004: Salmon

and Marine Ecosystems in the Bering Sea and Adjacent Waters", October 3031,2004, Sapporo, Hokkaido, Japan. PROGRAM & ABSTRACTS. P. 60.

2. Левченко O.E., Неваленный А.Н., Коростелев С.Г. Влияние модификаторов на процесс мембранного пищеварения на примере рыб семейства лососевые (Salmonidaey/Успехи современного естествознания, №12,2004. Стр. 89.

Тип. АГТУ Зак. 313 Тир. 100 20.05.05.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Левченко, Ольга Евгеньевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Современные концепции пищеварения в кишечнике рыб

1.2. Характеристика процессов пищеварения рыб

1.2.1. Полостное (внеклеточное или дистантное пищеварение)

1.2.2. Внутриклеточное пищеварение

1.2.3. Мембранное пищеварение

1.2.4. Адаптация пищеварительной системы рыб к характеру питания

1.2.5. Адаптация пищеварительной системы рыб к температуре

1.2.6. Адаптация пищеварительной системы рыб к изменению концентрации водородных ионов в среде обитания.

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Техника приготовления ферментативно - активных препаратов и условия проведения экспериментов по исследованию уровня активности пищеварительных гидролаз

2.3. Определение уровня активности ферментов

2.4. Расчет температурных характеристик ферментативных реакций

2.5 Исследование влияния концентрации водородных ионов на активность ферментов ^

2.7. Статистическая обработка данных

Глава 3. Влияние температуры инкубации на уровень ферментативной активности слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб ^д 3.1. Оценка воздействия различных температур инкубации на уровень активности мальтазы ^

3.2. Воздействие различных температур инкубации на уровень активности а - амилазы

3.3. Изменение уровня активности щелочной фосфатазы при действии различных температур инкубации

3.4. Влияние температуры инкубации на уровень активности суммарной протеиназы

Глава 4. Влияние концентрации водородных ионов на уровень активности пищеварительных ферментов слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб

4.1. Воздействие различных значений рН на уровень активности щелочной фосфатазы

4.2. Оценка влияния различных концентраций водородных ионов на уровень активности мальтазы

4.3. Влияние концентрации водородных ионов на уровень активности суммарной протеиназы

4.4. Исследование воздействия различных концентраций ионов водорода на уровень активности а-амилазы

Глава 5. Оценка корреляционных зависимостей, характеризующих степень активность пищеварительных ферментов лососеобразных рыб

Глава 6. Обсуждение результатов 113 Выводы 127 Список литературы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние температуры и концентрации водородных ионов среды на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб"

Актуальность проблемы. В настоящее время известно, что одними из наиболее важных параметров, определяющих ряд свойств ферментов, является температура и рН среды (Диксон, Уэбб, 1982). Объясняется это тем, что указанные параметры вызывают изменения кинетических характеристик химических реакций и трансформацию структуры активного центра ферментов (Диксон, Уэбб, 1982; Плакунов, 2001). Способность изменять фундаментальные характеристики ферментов, делает указанные факторы важными при изучении процессов биохимической адаптации.

Для гидроэкосистем также установлено, что изменения характеристик биохимических процессов в организмах гидробионтов определяются температурой (Александров, 1975; Голованов, Валтонен, 2000; Голованов, 2001,.и др.) и концентрацией водородных ионов (Кузьмина, Неваленный, 1983; Виноградов, 1986; Иванов и др., 2000, и др.).

Полифункциональность пищеварительной системы, реализующей ряд функций, среди которых необходимо отметить пищеварительную, транспортную, трофическую и эндокринную, с учетом открытости по отношению к воздействию факторов внешней среды (Кузьмина, 1986; Кузьмина, 2000; Туктаров, 2002; Пономарев, Пономарева, 2003, и др.)> делает ее одной из наиболее интересных и доступных для исследований такого фундаментального свойства жизни как адаптация.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось изучение in vitro влияния температуры инкубации и концентрации ионов водорода на уровень активности некоторых пищеварительных ферментов лососеобразных рыб (Oncorhynchus nerka, O.gorbusha, O.keta, Salvelinus malma, Salmo gairdnéri gairdneri, Salmo gairdneri Rich, Stenodus Leucichtys L.).

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать влияние различных температур инкубации на гидролитическую активность пищеварительных ферментов некоторых видов рыб.отряда лососеобразных (Salmoniformes).

3. Выявить различия характера ответной реакции гидролитических систем кишечника лососеобразных рыб, обитающих в различных экологических условиях, на действие температуры и концентрации водородных ионов.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые получены данные по исследованию влияния температуры инкубации и концентрации водородных ионов на уровень активности комплекса пищеварительных ферментов (а-амилазы, мальтазы, щелочной фосфатазы, суммарной протеиназы) слизистой оболочки кишечника лососеобразных рыб, обитающих в различных климатических зонах.

Впервые был исследован процесс адаптивных перестроек пищеварительной системы лососеобразных рыб, филогенетически адаптированных к условиям южного аквакомплекса.

Получены регрессионные модели, которые могут использоваться в рыбоводной практике, а также специалистами для изучения вопросов пищева--рения лососеобразных рыб.

Установленные факты могут быть применены для оптимизации условий выращивания лососеобразных рыб.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем и структура работы. Диссертация представлена на 149 страницах машинописного текста, иллюстрирована 43 рисунками и двумя таблицами. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, трех глав с изложением собственных результатов исследований, обсуждения результатов, выводов, указателя цитируемой литературы. Список литературы включает 222 источника, в том числе 152 работы отечественных и 69 работ зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Ихтиология", Левченко, Ольга Евгеньевна

ВЫВОДЫ

4. Установлено, что максимальные уровни гидролитической активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб бассейна Тихого океана находятся в диапазоне рН от 8,0 (щелочная фосфатаза, а-амилаза, мальтаза) до 11,0 (суммарная протеиназа).

6. Анализ результатов изменения уровня активности пищеварительных ферментов лососеобразных рыб свидетельствует о стеноионном характере изменения активности пищеварительных гидролаз слизистой оболочки кишечника рыб Тихоокеанского бассейна.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Левченко, Ольга Евгеньевна, Астрахань

1. Адаптационно-компенсаторные процессы: На примере мембранного гидролиза и транспорта/ Под ред. A.M. Уголева. Л.: Наука, 1991. .

2. Александров В.Я. Молекулярные аспекты генотипичёского приспособления организмов к температуре среды// Успехи совр. Биол. 1969, том 19, № 10.

3. Александров В.Я. Клетки, макромолекулы и температура. Л.: Наука, 1975.

4. Александров В.Я. Реактивность клеток и белки. Л., 1985.

5. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Биохимия. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. М.: Высш. школа, 1988.-239 с.

6. Аминева В.А., Ярджомбек A.A. Физиология рыб. М: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 220с.

7. Ананичев A.B. Пищеварительные ферменты рыб и сезонная изменчивость их активности // Биохимия. 1959. Т. 24. - № 6. С. 10331040.

8. Бабкин Б.П. Секреторный механизм пищеварительных желез. Л., 1960.9. (Barnard Е.) Барнард Е. Биохимическая адаптация к пище//Сравнительная физиология животных. М. 1977с. Т.1.

9. Ю.Балаховский И.С. Лабораторные методы исследования в клинике/ Под ред. В.В. Меньшикова, М.: Медицина, 1987. с. 230-234.

10. Бейли Н. Статистические методы в биологии. М.: Изд-во иностр. лит., 1962.-260 с.

11. Бергельсон Л.Д. Мембраны, молекулы, клетки. М., 1982.

12. Берман Ш.А. Некоторые данные о сезонной динамике пищеварительной функции у карпа // Физиологические основы экологии водных животных: Тез. докл. Севастополь, 1965.

13. Н.Быков K.M. Лекции по физиологии пищеварения. Изд. Военно-морск. Медиц. Акад., Л., 1940.

14. Васильева Н.Е., Коровина В.М. Физиологическая и экологическая обусловленность гистологического строения средней кишки некоторых костистых рыб // Морфология низших позвоночных животных. М.; Л., 1968. Т. 46.

15. Веригина И. А., Жолдасова И.М. Эколого морфологические особенности пищеварительной системы костистых рыб.-Ташкент: «Фан», УзССР. 1982.-154с.

16. П.Виноградов Г.А. Функциональные основы действия низких рН на рыб и беспозвоночных.// Проблемы водной токсикологии, биотестирования и управления качеством воды. Л.: Наука, 1986. С. 6-25.

17. Волобуев В.В., Волобуев М.В., Экология и структура популяций как основные элементы формирования жизненной стратегии кеты ОпсогЬупсЬиз ке1а континентального побережья Охотского моря// Вопросы ихтиологии, 2000, Т. 40, № 4, с. 516-529.

18. Вундш Г.Г. Питание, пищеварение и обмен веществ у рыб// Руководство по кормлению и обмену веществ у сельскохозяйственных животных. М., 1937. Т. 3.

19. Гальперин Ю.М., Лазарев П.И. Пищеварение и гомеостаз. М., 1986.

20. Гарина Д.В., Герасимов Ю.В. Влияние внутрибрюшных инъекций адреналина на пищевое поведение карпа// Совр. пробл. физиол. и биохим водн. организмов. Матер междунар. конф. (6-9 сент, 2004, г. Петрозаводск). Петрозаводск, 2004-с. 35.

21. Голованова И.Л. Влияние природных и антропогенных факторов на активность карбогидраз молоди рыб// Биология внутренних вод, 2000, № 1, с. 132-137.

22. Голованов В.К. Температура как экологический фактор в жизни водных животных // Тез. докл. 8 съезда Гидробиологического общества РАН, Калининград, 16-23 сент., 2001, том 2.-Калининград, 2001. с. 2627.

23. Голованов В.К., Валтонен Т. Изменчивость термоадаптационных свойств радужной форели Oncorhynchus mykiss Walbaum в онтогенезе// Биол. внутр. вод. 2000, № 2. С. 106-115.

24. Голованов В.К., Свирский A.M., Извеков Е.И. Температурные требования рыб Рыбинского водохранилища и их реализация в естественных условиях// Совр. Состоян. Рыбн. Запасов Рыбинск. Водоохран. Ярославль, 1997, с. 92-123.

25. Голованова И.Л. Некоторые характеристики транспорта углеводов в кишечнике рыб бентофагов на примере леща и карпа // Автореф. дис. канд. биол. наук. Л., 1991.

26. Голованова И.Л., Кузьмина В.В., Голованов В.К. Воздействие высоких температур на пищеварительные гидролазы серебряного карася Carassius auratus // Вопросы ихтиологии, 2002, Т. 42, № 1, с. 121-128.

27. Дажо Р. Основы экологии. М.: Мир, 1975. С. 415.

28. Диксон М., Уэбб Э. Ферменты: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - Т.1. -392 с.

29. Егорова В.И. Особенности мембранного пищеварения у карповых рыб: Автореф. дис. канд. биол. наук. Астрахань: АГТУ, 2001, 24 с.

30. Иванов A.A., Власов В.А., Щербаков Д.А. Реакция адаптации к антропогенным изменениям pH воды у красной тиляпии// Животные в городе: Матер, научно-практической конф., Москва, 23-24 мая, 2000. -М, 2000.-С. 130-132.

31. Извекова Г.И. Активность протеаз микрофлоры пищеварительно-транспортных поверхностей кишечника щуки и паразитирующего в нем Traenophorus nodulosus (Pallas, 1781) (Cestoda, Pseudophyllidea)// Биол. внутр. вод, 2003, № 3, с. 82-87.

32. Извекова Г.И. Роль симбионтной микрофлоры в пищеварительных процессах рыб и паразитирующих в них цестод// Совр. Пробл. Физиол. И биохим водн. Организмов. Матер междунар. Конф. (6-9 сент, 2004, г. Петрозаводск). Петрозаводск, 2004-с. 56-57.

33. Извекова Г.И., Лаптева H.A. Микрофлора, ассоциированная с пищеварительно-транспортными поверхностями рыб и паразитирующих в них цестод// Экология, 2004, № 3, с. 205-209.

34. Карамушко Л.И. Метаболические адаптации рыб высоких широт// Докл. РАН. 2001, - 379, № 2. - С. 279-281.

35. Коммисарчик Я.Ю., Уголев A.M. Ультраструктура и возможное функциональное значение гнликокаликса микроворсинок кишечных клеток//Докл. АН СССР. 1970. Т. 194, 3.

36. Коржуев П. А. Влияние высокой температуры на трипсин теплокровных и холоднокровных животных// Физиол. Журнал, 1936, том 21, №3.

37. Краюхин Б.В. Физиология пищеварения пресноводных костистых рыб. М.; Л.; 1963.

38. Крепе Е.М. Липиды клеточных мембран. Эволюция липидов мозга. Адаптационная функция липидов. Л., 1981.

39. Кузьмина В.В. Мембранное пищеварение у круглоротых и рыб // Вопросы ихтиологии. 1978. Т. 18, № 14. - С. 684-696.

40. Кузьмина В.В. Некоторые механизмы нутритивных и температурных адаптаций пищеварительных ферментов у рыб разных экологических групп // Экологическая физиология и биохимия рыб: Тез. докл. 4-й Всесоюзн. конф. (Астрахань). М.: Наука, 1979а. С. 20-21.

41. Кузьмина В.В. Нутритивные адаптации ферментов, осуществляющих мембранное пищеварение у пресноводных костистых рыб// Журн. Общ. Биол. 1981. Т. 42, № 2. - С. 258-265.

42. Кузьмина В.В. Температурные адаптации ферментов, существляющих мембранное пищеварение у пресноводных костистых рыб// Журн. Общ. биол, 1985, том 46, № 6. с. 35-37.

43. Кузьмина В.В. Общие закономерности мембранного пищеварения у рыб и его адаптивные перестройки: Автор, дис. . д-ра биол. наук. -Л.: 1986а.-39с.

44. Кузьмина В.В. Синэкологические аспекты мембранного пищеварения у рыб // Мембрана щеточной каймы. Фермент, и трансп. процессы, в мембране щеточной каймы энтероцитов / Тез. докл. 4 Всес. симп. Юрмала, 2-4 апреля, 1990. Рига, 1990. - С. 69-70.

45. Кузьмина В.В. Роль индуцированного аутолиза в процессах пищеварения животных (на примере рыб) // Физиологический журнал. 1993. Т. 79, №6. С. 102-108.

46. Кузьмина В.В. Трофическая, защитная и трансформационная функция пищеварительной системы рыб // Вопросы ихтиологии. 1999-39. № 1, С. 9-77.

47. Кузьмина В.В. Трофическая, защитная и трансформационная функция пищеварительной системы рыб// Вопр. ихтиол.-1999.-39, №1.-с. 69-77.

48. Кузьмина В.В. Гормональная регуляция метаболизма и процессов экзотрофии у рыб. Полифункциональность и полипотентность// Журн. эволюц. биохим. и физиол.-2000.-36, № 6.-е. 515-525.

49. Кузьмина В.В. Трофическая, защитная и трансформационная функции пищеварительной системы рыб // Вопросы ихтиологии. 2000, Т.' 39, № 1.С. 69-77.

50. Кузьмина В.В. Физиологические адаптации (на примере процесса экзотрофии у рыб) // Журнал эволюц. биохимии и физиологии. 2001, Т. 37. №3. С. 215-224.

51. Кузьмина В.В. Физиологические адаптации (на примере процесса экзотрофии у рыб)// Журнал эвол. биохим. и физиол. 2001-37, № 3, с. 113-121.

52. Кузьмина В.В. Физиология питания рыб. Новые факты и гипотезы// Совр. пробл. физиол. и биохим водн. организмов. Матер междунар'. конф. (6-9 сент, 2004, г. Петрозаводск). Петрозаводск, 2004-е. 151-152.

53. Кузьмина В.В., Гарина Д.В. Влияние глюкозы, инсулина и адреналина на некоторые аспекты пищевого поведения рыб// Журн. эвол. биохим. и физиол. 2001. - 37, № 2. - С. 116-120.

54. Кузьмина В.В., Гарина Д.В., Герасимов Ю.В. Роль глюкозы в регуляции пищевого поведения рыб// Вопросы ихтиологии. 2002, Т. 42, №2.-С. 253-258.

55. Кузьмина В.В., Гарина Д.В., Герасимов Ю.В., Смирнова Е.С., Шишин М.М. Механизмы регуляции пищевого поведения рыб// Совр. пробл'. физиол. и биохим водн. организмов. Матер междунар. конф. (6-9 сент, 2004, г. Петрозаводск). Петрозаводск, 2004-е. 73.

56. Кузьмина В.В., Голованова И.Л. Вклад карбогидраз объектов питания в процессы пищеварения хищных рыб// Вопр. ихтиол.-2001.-41, №5.-с. 691-698.

57. Кузьмина B.B, Голованова И.Л., Куперман Б.И. Особенности физиологии питания цестод и их хозяев-рыб// Успехи соврем. Биологии.-2000.-120, №4.-с. 384-394.

58. Кузьмина В.В., Голованова И.Л., Скворцова Е.Г. Вклад ферментов кормовых объектов в процессы пищеварения рыб. Влияние природных и антропогенных факторов// Вопр. ихтиол. 1999а. - 39, № 3. - С. 384: 393.

59. Кузьмина В.В., Голованова И.Л., Скворцова Е.Г. Вклад ферментов кормовых объектов в процессы пищеварения рыб// 2-й Междунар. симп. «Ресурсосберег. технол. в аквакультуре», Адлер, 4-7 окт., 1999: Матер, докл. Краснодар, 19996. - С. 203.

60. Кузьмина В.В., Голованова И.Л., Скворцова Е.Г. Методические подходы к оценке вклада ферментов объектов питания в процессе пищеварения рыб//Вопр. Ихтиол, 2003, том 43, № 5, с. 705-710.

61. Кузьмина В.В., Голованова И.Л., Скворцова Е.Г. Потенциальный вклад протеиназ и карбогидраз объектов питания в процессы пищеварения рыб планкто- и бентофагов// Биол. внутр. вод, 2004, № 1, с. 99-107. '

62. Кузьмина В.В., Кузьмина Е.Г. Уровень общей протеолитической активности у некоторых видов рыб Волжского бассейна // Вопросы ихтиологии, 1990, Т. 30, вып. 1.

63. Кузьмина В.В., Неваленный А.Н. Влияние концентрации водородных ионов на активность карбогидраз пищеварительного тракта рыб // Вопросы ихтиологии, 1983. Т. 23, вып. 3.

64. Кузьмина В.В., Перевозчикова О.Б. Роль экзоферментов в процессах пищеварения рыб // Биол. внутр. вод (Ленинград). 1988. № 80. - С. 6063.

65. Кулик В.П., Шалыгин Н.Б. Морфология тонкой кишки//Физиология всасывания. Д., 1977.

66. Куперман Б.И., Кузьмина В.В. Структурная и функциональная топография кишечника рыб разных экологических групп // Экологическая физиология и биохимия рыб. Вильнюс. 1985. - С. 489490.

67. Кушак Р.И. Пищеварительно транспортная система энтероцитов. Рига, 1983.

68. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, - 1990. - 370 с.

69. Лизосомы. Методы исследования. М., 1980.

70. Метельский С.Т., Рощина Г.М., Уголев A.M. Температурные зависимости сопряженного транспорта натрия и глюгозы: Новая модель//Докл. АН СССР. 1983, Т. 273, №3.

71. Моисеенко Т.И. Морфофизиологические перестройки организма рыб под влиянием загрязнения (в свете теории С.С. Шварца)// Экология, 2000, №6.-С. 463-472.

72. Моисеенко Т.И. Изменение стратегии жизненного цикла рыб под воздействием хронического загрязнения вод// Экология, 2002, № 1. С. 50-60.

73. Морозов И.А., Лысиков Ю.А., Питран Б.В., Хвыля С.И. Всасывание и секреция в тонкой кишке: Субмикроскопические аспекты. М., 1988.

74. Неваленный А.Н. Влияние температуры на интенсивность всасывания углеводов в кишечнике леща в различные сезоны года // Биология внутренних вод. 1985. № 67. С. 55-58.

75. Неваленный А.Н. Функциональная организация и адаптивная регуляция процессов пищеварения у рыб в различных экологических условиях: Автореф. дис. д-ра биол. наук. М., 1996.

76. Неваленный А.Н., Коростелев С.Г. Влияние модификаторов на процесс мембранного пищеварения у сибирского осетра Acipenser baeri// Журнал эволюц. Биохимии и физиол. 2002-38. № 2, с. 185-187.

77. Неваленный А.Н., Коростылев С.Г., Витвицкая Л.В., Егорова. В.И. Нутритивные адаптации процесса пищеварения у осетровых рыб// Докл. РАН, 1997. Т. 352, № 6. С. 837-839.

78. Неваленный А.Н., Туктаров A.B., Бедняков Д.А. Функциональная организация и адаптивная регуляция процессов пищеварения у рыб: Астрахань: ФГОУ ВПО «Астрахан. гос. техн. ун-т», 2003.-152 с.

79. Никольский Г.В. Экология рыб. М., 1963.

80. Никольский Г.В. Экология рыб. М.: Высш. школа, 1974.-366с.

81. Остроумова И.Н. Особенности роста, физиологии и пищевых потребностей карпа при разных температурах// Сб. научн. тр. гос. НИИ оз. и реч. рыбного хозяйства. 1986. - № 246. - С. 5-16.

82. Павлов И.П. (1897). Лекции о работе главных пищеварительных желез. Полн. Собр. Соч., т.2, кн. 2, Изд. АН СССР, М.-Л., 1951.

83. Пегель В.А. Физиология пищеварения рыб. Томск: Изд. Томского университета, 1950. - 199 с.

84. Пегель В.А., Антипин A.C. Влияние температуры, сезона и питания на амилолитическую активность кишечника пресноводных рыб // Морфо физиологические и биохимические механизмы адаптаций животных к факторам среды. Краснодар, 1972.

85. Плакунов В.К. Энзимология. -М.: Логос, 2001. 128 с.

86. Покровский A.A., Тутельян В.А. Лизосомы. М., 1976.

87. Пономорев C.B. Биологические основы кормления лососевых рыб в раннем постэмбриогенезе: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. -M.: ВНИИПРХ, 1995. 43.

88. Пономарев C.B., Пономарева E.H. Технологические основы разведения и кормления лососевых рыб в индустриальных условиях: Моногр. / Астрахан. гос. техн. ун-т. Астрахань: Изд-во АГТУ, 2003. -188 стр.

89. Пучков Н.В. Физиология рыб. М., 1954.

90. Пятницкий Н.П. Об изменчивости пепсина лососевых // Докл. VI Всес. съезда физиологов. Тбилиси, 1937.

91. Северцов A.C. Внутривидовое разнообразие как причина эволюционной стабильности// Журнал общей биологии, 1990, № 5, с. 579-589.

92. Сидоров B.C. Экологическая биохимия рыб: Липиды. Л.: Наука, 1983.240 с.

93. Смирнов А.К., Косарев С.И., Косарева Ю.В. Критический термический максимум карася и окуня в летний сезон года, Актуальные проблемы биологии и экологии. Тез. докл. VII молодежной научной конф. Сыктывкар. 2000. С. 206-207.

94. Смирнов В.К., Уголев A.M. Космическая гастроэнтерология: Трофологические очерки. М., 1981.

95. Смит Л.С Введение в физиологию рыб: Пер с англ.,- М.: Агропромиздат, 1986.-166с.

96. Сорвачев К.Ф. Основы биохимии питания рыб (эколого -биохимические аспекты). М., 1982.

97. Строганов Н.С. Экологическая физиология рыб. М., 1962.

98. Строганов Н.С., Бузинова Н.С. Активность ферментов пищеварительного тракта белого амура. Сообщение 1 : амилаза и липаза // Вестн. МГУ. Сер. 16, Биология. 1969. № 3.

99. Трофимова Л.Н., Щербина Т.В., Щербина М.А. Активность пищеварительных ферментов карпа при различном уровне белка врационах и ее изменение при смене рациона// Труды ВКИИПРХ. М., 1975.-Т. 24.-С. 62-70.

100. Туктаров A.B. Влияние ионов металлов на пищеварительно -транспортную функцию кишечника осетровых рыб: Дисс. на соиск. степ. канд. биол. наук. Астрахань, 2002. 278 с.

101. Турпаев Т.М. К вопросу о приспособлении пищеварительной системы рыб к роду пищи // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 1941. Т. 12, вып. 1-2.

102. Уголев A.M. Эволюционные аспекты пристеночного пищеварения // Четверное научное совещание по эволюционной физиологии, посвящ. памяти акад. JI.A. Орбели. Д.: 1965а. - С. 260261.

103. Уголев A.M. Мембранное пищеварение и процессы усвоения пищи в мире животных // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 1972. Т. 8, № 3. - С. 269-278.

104. Уголев A.M. Трофология новая междисциплинарная наука // Вестник АН СССР. 1980. - № 1. - С. 50-61.

105. Уголев A.M. и др. Влияние температуры на мембранный гидролиз и транспорт у рыб// Изв. АН СССР. Сер. Биология. 1991; № 1. С. 30-39.

106. Уголев A.M., Иезуитова H.H., Цветкова В.А. Эволюционная физиология пищеварения // Руководство по физиологии. Эволюционная физиология/ Под ред. Е.М. Крепса. JL: Наука, 1983. С. 301-370.

107. Уголев A.M., Кузьмина В.В. Видовые и индивидуальные адаптации гидролитических функций кишечника рыб.// Совр. Пробл. Экол. физиол. и биох. рыб: Материалы 6-й Всесоюзн. конф. (Паланга, сент., 1985). Вильнюс: Наука, 1988. С. 222-247.

108. Уголев A.M., Кузьмина B.B. Роль процессов индуцированного аутолиза в пищеварении гидробионтов // Журнал эволюц. биохимии и физиологии. 1988. Т.24, № 5. С. 768-771.

109. Уголев A.M., Кузьмина В.В. Пищеварительные процессы и адаптации у рыб. С.-Пб, Гидрометеоиздат, 1993. 238 С

110. Уголев A.M., Кузьмина В.В., Рощина Г.М. Характеристка мембранного гидролиза и транспорта у рыб.// Изв. АН СССР. Сер. Биология. 1989. № 3. С. 341-349.

111. Уголев A.M., Митюшова Н.М., Егорова В.В. Регуляторные свойства пищеварительных ферментов и биология многосубстратных пищеварительных процессов // Журн. эвол. биохим. физиол. 19776. -Т. 13.-С. 589-599.

112. Уголев A.M., Тимофеева Н.М., Груздков A.A. Адаптация пищеварительной системы // Физиология адаптационных процессов. М.: Наука, 1986. С. 371-481.

113. Уголев A.M., Цветкова В.А. Индуцированный аутолиз как важный механизм начальных стадий пищеварения в естественных условиях//Физиологический журнал СССР. 1984. Т. 70. С. 1542-1550.

114. Ушаков В.Б. Физиологический анализ изменений приспособленности особей в онтогенезе и селективного преимущества гетерозигот// Журн. Общ. Биол, 1984. Т. 46, № 5. - С. 602-614.

115. Фандж Р., Гроув Д. Пищеварение // Биоэнергетика и рост рыб. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1989. С. 112-202.

116. Федоненко Е.В., Есипова Н.Б. Некоторые аспекты физиолого -экологической оценки рыб с различным типом питания // Совр. Пробл. Физиол. И биохим водн. Организмов. Матер междунар. Конф. (6-9 сент, 2004, г. Петрозаводск). Петрозаводск, 2004-с. 137-138.

117. Физиология адаптационных процессов (руководство по физиологии). М.: Наука, 1986.- 635 с.

118. Физиология всасывания. Л., 1977 (Руководство по физиологии).

119. Хаблюк B.B. Очистка и свойства пищеварительных ферментов из гепатопанкреаса карпа: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Краснодар, 1984.

120. Хаблюк В.В., Проскуряков Т.М. Особенности пищеварительных ферментов карпа// Рукопись деп. в ВИНИТИ. № 1774-83 Деп. 1983, № 9, 1983.

121. Халилов Ф.Х. Материалы по морфологии и гистологии пищеварительной системы костистых рыб. Алма-Ата, 1969.

122. Хочачка П., Сомеро Д. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988.

123. Хочачка П., Сомеро Д. Стратегия биохимической адаптации / Пер. с англ. М.: Мир, 1977.141. (Наш A.W., Cormak D.H.) Хэм А., Кормак Д. Гистология. М. 1982. Т.1.

124. Чукаловская Р.Н. Гистология рыб. Л.: Изд. Ленингр. ветерин. ин-та, 1971.- 175 с.

125. Швыдкий Г.В. Динамика физиологических показателей кеты Oncorhinchus keta в процессе генеративного роста// Вопросы ихтиологии, 2000, Т. 40, № 3, с. 418-421.

126. Шноль С.Э Физико-химические факторы биологической эволюции. М., 1979.

127. Шпарковский И.А. Физиология пищеварения рыб: Двигательная функция. Л.: Наука, 1986. - 176с.

128. Штрауб Ф.Б. Биохимия. Будапешт. 1963.

129. Щербаков Г.Г. Сравнительно-физиологические исследования пристеночного (мембранного) пищеварения кур, рыб и млекопитающих. Автореф. Канд. дис. Л., 1969. 20 с.

130. Щербина М.А., Щербина Т.Е., Казлаускене О.Н. Активность амилазы в и интенсивность резорбции углеводов при введении в рацион карпа Cyprinus carpio L. Разных количеств жира// Вопр. ихтиол. 1977. Т. 47, вып. 2(103). - С. 366-369.

131. Щербина М.А., Эрман Е.З. Изменение концентрации водородных ионов в содержимом кишечника карпов в процессе продвижения кормов по пищеварительному тракту // Сб. научн. Тр./ ВНИИ прудового хозяйства, 1971. Вып. 18. - С. 263-266.

132. Щербина Т.В. Влияние качественного состава пищи на активность амилолитических ферментов у карпа. Автореф. дис. канд. биол. наук. Л., 1978. - 25 с.

133. Экологическая физиология рыб. М.: Изд. МГУ, 1962. - 348с.

134. Ash R., McLean Е. Intact protein absorption in teleosts: comparative considerations // Arch. Int. Physiol, et Biochim. 1989. - 97, N 5. - C. 4.

135. Bayliss L.E. Digestion in the plaice // J. Mar. Biol. Assoc. U. K. 1935. Vol. 19.

136. Bergot P. Demonstration pur le rounge deruthenium dinvasinations profondes de la membrane plasmique applicale des enterocytes dans lintestin posterieur chez la bruite arcenciel // Ann. biol. anim. biochim. biophys. 1976. - Vol. 16. - N1. - P. 37-42.

137. Bergot P., Flechon J. Forme et voie в absorption intestionale des acides gras a chaine longue chez la truitte arcen cicl (Salmo gairdneri Rich.). 1. Lipides en particules// Ann. biol. Anim. Biochim. Biophys. -1970. -Vol. 10. -N3.-P. 459-472.

138. Bockus H.L. Gastroenterology, v.2. Philadelphia-London., 1964.

139. Bretscher A., Weber K. Localization of actin and microfilament-associated proteins in the microvilli and terminal web of the intestinalbrush border by immunofluorescence microscopy//J. Cell Biol. 1978. Vol. 79, N4.

140. Buddenbrock W. Vergleichende Physiologie, Bd. 3. Basel-Stuttgart., 1956.

141. Buddington R.K., Diamond J.M., Pyloric ceca of fish: a «new» absorptive organ // Amer.J. Physiol. 1987. - 252. - N1. - Pfl. - G 65-G 76.

142. Chesley L.C. The concentrations of proteases, amylase and lipase in certain marine fishes // Biol. Bull. (Woods Hole. Mass). 1934. Vol. 66.

143. Chiu Y.N., Benitez L.V. Studies on the carbohydrases in the digestive tract of the milkfish Chanos // Mar. boil. 1981. Vol. 61, N 2-3.

144. Cossins A.R., Prosser C.L. Variable homeoviscous responses of different brain membranes of thermally acclimated goldfish. - Biochim. biophys. acta, 1982, vol. 687, p. 303-309.

145. Cossins A.R., Christiansen J., Prosser L.D. Adaptation of biological membranes to temperature: The lack of homeoviscous adaptation in the sarcoplasmic reticulum. Biochim. biophys. acta, 1978, vol. 511, p. 442454.

146. Coudrier E., Reggio H., Louvard D. Immunolocalization of the 110000 molecular weight cytoskeletal protein of intestinal microvilli//.!. Mol. Biol. 1981. Vol. 152.

147. De Duve C. General propepties of lysosomes//Lysosomes; Ciba Foundation Symp. London, 1963.

148. De Duve C. Tissue fractionation: Past and present.// J. Cell Biol.1971. Vol. 50.

149. Dixon B., Ramirez R. Anaerobic gut flora as a potentials probiotics. Teut Conf. «Disease of Fish and Shellfish» Dublin 9-11 sept., 2001: Book of Abstracts. Dublin, 2001, p. 98.

150. Fange R., Grove D. Digestion//Fish physiology. New York etc., 1979. Vol. 8. Bioenergetics and growth.

151. Ferguson A. Immunology//Scientific basis of gastroenterology. Edinburgh etc., 1979.

152. Gram L. The microflora of rainbow trout intestine: a comparison of traditional and molecular identification// Aquaculture. 2000. V. 182, p. 115.

153. Hochachka P.W., Somero G.N. Stratigies of biochemical adaption. Philadelphia etc., 1973.

154. Holdsworth C.D., Sladen G.E. Absorbtion from Stomach and Small Intestine//Scientific basis of gastroenterology. Edinburgh etc. 1979.

155. Hopfer U. Membrane transport mechanism for hexoses and amino acids//Physiology of gastrointestinal tract. New York; 1987. Vol. 2.

156. Hoppe Seyler F. Uber Unterschiede im chemishen Bau der Verdauung hoherer und niederer Tiere // Pflugers Arch. 1877. Bd 14.'

157. Immunology of the gut. Amsterdam etc.; 1977. (Ciba Found. Symp. 46. In memory of the late Josep Hermans).

158. Iwai T. Fine structure of gut epithelial cells of larval and juvenile carp during absorption of fat and protein // Arch. Histol. Jap. 1969. Vol. 30.

159. Jacob F., Monod J. On the regulation of gene activity//Cold spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1961. Vol. 26.

160. Jansson B.O., Olsson P. The cytology of the caecal epithelial cell of Perca // Acta zool. Stockholm. 1960. - V. 41. -N3. - P. 267-276.

161. Kapoor B.G., Smith H., Verighina I.A. The alimentary canal and digestion in teleosts// Adv. Marine boil.-1975.-v. 13.-P. 109-239.

162. Kayanja F.J., Maloiy G.M.O., Reite O.B. The fine structure of the intestinal epithelium of Tilapia grahami//Anat. Anz. 1975. Vol. 138.

163. Kenyon W.A. Digestive enzymes in poikilotermal vertebrates. An investigation of enzymes in fishes, with comparative studies on those of amphibians, reptiles, and mammals // Bulletin of the United States Bureau ofFisheries. Washington, 1925, vol. 41.

164. Knauthe K. Des Susswasser. Neudamm. 1907.

165. Koshland D.E.J. Application of a theory of enzyme specifity. to protein synthesis//Proc. Acad. Sci USA. 1958. Vol.44, N2.

166. Koshland D.E.J. The molecular basis for enzyme regulation//The enzymes Structure and control. New York, London, 1970. Vol.1.

167. Koshland D.E.J., Neet K.E. The catalytic and regulatory properties of enzymes//Ann. Rev. Biochem. 1968. Vol. 37.

168. Love R.M. Chemical biology of fishes. New York, London, 1970.

169. McLean E., Ash R. Intract protein (antigen) absorption in fishes: mechanism and physiological significance // J. Fish Biol. 1987. - 31. -Suppl. A.-P. 219-223.

170. Monod J., Wyman J., Changeux J.P. On the nature of allosteric transitions: Apossible model//J. Molec. Biol. 1965. Vol. 12, N.l.

171. Mooseker M.S., Tilney L.G. The organization of an actin filament membrane complex: filament polarity and membrane attachment in microvilli of intestinal epithelial cel!s//J.CeIl. Biol. 1975. Vol. 67.

172. Morgan J. Jan., Dockray Jacqueline J., D Cruz Leela M., Wood Chris M. The effect of ration on acclimation to ervironmental acidity in rainbow trout// Environ. Biol. Fish. 2000. - 57, № 1. - P. 67-74.

173. Myrick A., Cech I.I. Temperature influences of Clafornia rainbow trout physiological performance// Fish Physiol. And Biochem. 2000. -22. №3.-C. 245-254.

174. Noaillac Depeyre L., Gas N. // Electron microscopic study on gut epithelium of the teuch (Tinnca tinea L.) with respect to its absorptive function // Tissue Cell. - 1976. - V. 8. - P. 511-530.

175. Noaillac-Depeyre J., Gas N. Structure and function of the intestinal epithelial cells in the perch (Perca fluviatilis L.) // Anat; Rec. 1979. Vol. 195, N4.

176. Novik A., Szilard L. Experiments with the chemostat of the rates of amino acids synthesis in bacteria//Dynamics of growth processes. Prinston, 1954.

177. Odense P.H., Bishop C.M. The ultrastructure of the epithelial border of the ileum, pyloric caeca and rectum of cod, Gadus morhua // J. Fish Res. Board Can.- 1966.-V. 23.-N12.-P. 1841-1843.

178. Ojeda F. Patricio, Caceres Cristian W. Digestive mechanisms in Aplodactylus punctatus (Valenciennes): A temperate marine herbivorous fish // Mar. Ecol. Progr. Ser. 1995. Vol. 118. N 1-3. P. 37-42.

179. Pavios M., Anders F., Sorunn S., Olav V. Colonization of the gut in first feeding turbot by bacterial strains addeb to the water of bioencapsulated in rotifers// Aquaculture Int.-2000,-8, № 5, p. 367-380.

180. Peptide transport and hydrolysis/Ed. By K.Elliott, O Connor M. -Ciba Found Stmp. 50 Oxford etc., 1977. - 385 p.

181. Phillips A.M.J. Nutrition, digestion and energy utilization // Fish physiology, N.-Y.-London, 1969. Vol. 1. P. 391-432.

182. Rakoczy A. Hecht- und Hyndepepsin // Hoppe Seylers Z. Physiol. Chem. 1913. Bd 85.

183. Riemenschneider W.K. Sidell B.D.//1. Exp. Zool. 2002. V. 292. P. 231.

184. Seebacher F., Guderley H., Elsey R.M., Trosclair P.R.// I. Exp. Biol. 2003. V. 206. P. 1193.

185. Seebacher F., Guderley H., Elsey R.M., Trosclair P.R.//1. Exp. Biol. 2003. V. 206. P. 1193.

186. Shoj К., Ikita К. Acadafication severely suppresses spawning of hime salmon (landlocked socheye Salmon, Oncorhynchus nerka) // Aqua. Toxicol.-2000.-51,№ l.-C. 107-113.

187. Siankowa L. The surface area of the intestinal mucosa in bream Abramis brama (L.) // Studia Societatis Scientiarum Torunensis, Torun//Polonia. Sectio E (Zoologia). 1966. Vol.8.

188. Sinensky M. Homeoviscous adaptation a homeostatic process that regulates the ascosity of membrane lipids in Escherichia coli. - Proc. Nat. Acad. Sci USA, 1974, vol. 71, p. 522-525.

189. Southwood A.L., Darveau C.A., Jones D.R.//1. Exp. Biol. 2003. V. 206. P. 45421.

190. Spanggaard В., Huber I., Nielsen J. et al. The microflora of rainbow trout intestine A comparison of traditional and molecular identification/ Aquaculture. 2000, 182, № 1, p. 1-15.

191. Statistical graphics system by STSC INC. and statistical graphics Corp. Users guide (v. 2.6.). 1993. 814 P.

192. Vonk H.J. Die Verdauung bei den Fischem // Z. vergl. Physiol. 1927.Vol.5.

193. Vonk H.J. The specifity and collaboration of digestive enzymes in Metazoa // Biol. Rev., 1937, vol. 12.

194. Walker W.A. Gastrointestinal host defense: importance of gut closure in control of macromolecular transport//Development of mammalian absorptive processes. Ciba Found. Symp. 70. Amsterdam ets., 1979.

195. Watabe S.//1. Exp. Biol. 2002. V. 205. P. 2231.

196. White F.N., Somero G. Acid base regulation and phospholipid adaptation to temperature: Time courses and physiological significance of modifying the milieu for protein function. - Physiol. Revs, 1982, vol. 62, N 1, p. 40-90.

197. Yamamoto T. An electron microscopic study of columnar epithelial cell in the intestine of fresh-water teleosts: goldfish (Salmo irodeus) // Ztschr. Zellforsch. Microskop. Anat. 1966. Vol. 72.

Информация о работе

Левченко, Ольга Евгеньевна
кандидата биологических наук
Астрахань, 2005
ВАК 03.00.10

Диссертация

Влияние температуры и концентрации водородных ионов среды на уровень активности пищеварительных ферментов некоторых лососеобразных рыб - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы