Содержание ретинола и α-токоферола у летучих мышей в период гибернации

Татьяна Николаевна Ильина, Ирина Валерьевна Баишникова, Владимир Васильевич Белкин, Алина Евгеньевна Якимова, Tatiana Ilyina, Irina Baishnikova, Vladimir Belkin, Alina Yakimova

Аннотация


Зимняя спячка, позволяющая животным выживать в условиях низких температур и недостатка корма, является физиологической адаптацией, при которой наблюдается снижение уровня метаболизма, частоты сердцебиения и значительное уменьшение потребления кислорода. Считается, что основным фактором адаптации, способным защищать клетки от активных форм кислорода может быть усиление антиоксидантных механизмов. Ограниченность сведений об антиоксидантной системе рукокрылых определила целью работы исследование в период гибернации содержания ретинола и a-токоферола в тканях (печень, почки, скелетная мышца) 5 видов летучих мышей, обитающих и зимующих на северной периферии их ареала. Обнаружено, что содержание ретинола и токоферола у летучих мышей на протяжении спячки было достаточно высоким, что позволяет длительное время выдерживать отсутствие поступления облигатных антиоксидантов, сохраняя при этом резервы, необходимые для репродукции. Анализ индивидуальных данных показал, что содержание ретинола и токоферола у летучих мышей имеет половые различия – у самок оно выше, чем у самцов. У всех исследованных видов наблюдается значительная вариабельность показателей, которую можно объяснить как видовыми, так и индивидуальными различиями по степени накопления витаминов перед спячкой.


Ключевые слова


α-токоферол; ретинол; летучие мыши; спячка; антиоксиданты

Полный текст:

PDF

Литература


Ануфриев А. И., Ревин Ю. В. Биоэнергетика зимней спячки летучих мышей (Chiroptera, Vespertilionidae) в Якутии // Plecotus et al. 2006. № 9. С. 8–17.

Ануфриев А. И. Механизмы зимней спячки мелких млекопитающих Якутии. Новосибирск. Издательство СО РАН. 2008. 158 с.

Астратенкова И. В., Рогозкин В. А. Молекулярные механизмы гипертрофии скелетных мышц // Росс. физиол. журнал. 2014. № 6. С. 649–669.

Белкин В. В., Панченко Д. В., Тирронен К. Ф., Якимова А. Е., Федоров Ф. В. Экологический статус рукокрылых (Chiroptera) на зимовках в Восточной Фенноскандии // Экология. 2015. № 5. С. 374–380.

Белкин В. В., Илюха В. А., Симонов С. А., Хижкин Е. А. Условия зимовки и инструментальное изучение летучих мышей в искусственных пещерах Карелии // Материалы международного совещания «Териофауна России и сопредельных территорий» 1-5 февраля 2016 г. Москва, 2016. С.38.

Ильина Т. Н., Баишникова И. В. Видовые особенности содержания токоферола у хищных млекопитающих в осенний период // Журн. эволюционной биохимии и физиологии. 2015. Т. 51, № 1. С. 37–42.

Калабухов Н. И. Влияние витаминов Е (токоферола) и С (аскорбиновой кислоты) на грызунов, впадающих в спячку // Бюлл. Моск. об-ва испытателей природы, отд. биол. 1964. Т. 69, № 4. С. 15–29.

Калабухов Н. И. Спячка млекопитающих. М.: Наука. 1985. С. 194–233.

Коломийцева И. К. Липиды в гибернации и искусственном гипобиозе млекопитающих // Биохимия. 2011. Т. 76, № 12. С. 1604–1614.

Колосова Н. Г., Колпаков А. Р., Панин Л. Е. Содержание токоферола и перекисное окисление липидов в тканях крыс Вистар в динамике адаптации к холоду // Вопр. мед. химии. 1995. Т. 41, № 6. С. 16-19.

Кольтовер В. К. Теория надёжности и старение: схоластическая реализация генетической программы // Пробл. старения и долголетия. 2009. Т. 18, № 1. С. 26-31.

Меньщикова Е. Б., Ланкин В. З., Зенков Н. К., Бондарь И. А., Круговых Н. Ф., Труфакин В. А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. / М. Фирма «Слово». 2006. 556 с.

Мосияш С. С. Летающие ночью. Издательство: М.: Знание, 1985. 160 с.

Орлов О. Д., Каминская Л. А., Мещанинов В. Н. Почему летучие мыши долго живут: предварительные анализ гипотез высокой продолжительности жизни рукокрылых // Научный диалог. № 2. 2012. С. 147 – 151.

Попов И. Ю., Ковалёв Д. Н. Обстоятельства долгожительства летучих мышей ( в связи с материалами исследований на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области) // Успехи геронтологии. 2010. Т. 23, № 2. С. 179 – 185.

Скурихин В. Н., Двинская Л. М. Определение α-токоферола и ретинола в плазме крови сельскохозяйственных животных методом микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии // С-х. биология. 1989. №. 4. С. 127 – 129.

Слоним А. Д. Факторы, вызывающие спячку, засыпание и пробуждение. / Экологическая физиология животных. Ч.1. Л.: Наука, 1979. С. 183 – 187.

Стрелков П. П., Ильин В. Ю. Рукокрылые (Chiroptera, Vespertilionidae) юга Среднего и Нижнего Поволжья // Фауна, систематика и эволюция млекопитающих. Рукокрылые, грызуны. Тр. Зоологического института. Л., 1990. Т. 225. С. 42 – 167.

Хританков А. М., Оводов Н. Д. О долгожительстве ночниц Брандта (Myotis brandtii Eversmann) в Средней Сибири // Plecotus et al. 2001. №4. С. 20 – 24.

Чаудхари Л. Р., Конь И. Я., Покровский А. А. Влияние недостаточности ретинола на активность фосфолипазы А и некоторых лизосомальных ферментов в семенниках крыс // Вопросы питания. 1977. № 3. С. 27–32.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда. Книга 1. М.: Мир, 1982. 416 c.

Boyles J. G., Dunbar M. B., Storm J. J., Brack V. Jr. Energy availability influences microclimate selection of hibernating bats // The Journal of Experimental Biology. 2007. 210. P. 4345–4350.

Этическая экспертиза биомедицинских исследований. Практические рекомендации / Под ред. Ю. Б. Белоусова. М.: Изд-во ОКИ, 2005. 156 с.

Belkin V., Ilyukha V., Fyodorov F., Kurhinen Ju., Simonov S., Khizhkin E., Yakimova A., Morozov A., Antonova E. Experience of bats research in the north of European Russia // 9th International conference on biodiversity research. Book of Abstracts, Daugavpils, 2017. Р. 27.

Boyles J. G., Dunbar M. B., Storm J. J., Brack V. Jr. Energy availability influences microclimate selection of hibernating bats // The Journal of Experimental Biology. 2007. 210. P. 4345–4350.

Brunet-Rossinni A. K., Austad S. N. Ageing studies on bats: a review // Biogerontology. 2004. N 5. P. 211–222.

Ilyukha V., Antonova E., Belkin V., Uzenbaeva L., Khizhkin E., Sergina S., Ilyina T., Baishnikova I., Kizhina A., Yakimova A. The eco-physiological status of hibernating bats (Chiroptera) in the north of the European distribution range // Acta Biol. Univ. Daugavp. 2015. Vol. 15, N1. P. 75–94.

Filho D.W., Althoff S.L., Dafre A.L. Boveris A. Antioxidant defenses, longevity and ecophysiology of South American bats // Comparative Biochemistry and Physiology. Part C. 2007. Vol. 146. P. 214–220.

Fuster G., Busquets S., Almendro V., Lopez-Soriano F. J., Argiles J. M. Antiproteolytic effects of plasma from hibernating bears: a new approach for muscle wasting therapy? // Clin. Nutr., 2007. Vol. 26. P. 658 – 661.

Müller K., Voigt C. C., Raila J., Hurtienne A., Vater M., Brunnberg L., Schweigert F. J. Concentration of carotenoids, retinol and -tocopherol in plasma of six microchiroptera species. // Comparative Biochemistry and Physiology. Part B 147. 2007. P. 492-497.

Ross A. C., Ambalavanan N., Zolfaghari R., Li N. Vitamin A combined with retinoic acid increases retinol uptake and lung retinyl esters formation in a synergistic manner in neonatal rats // J. Lipid Res. 2006. Vol. 47. P. 1844–1851.

Russ J. M., Briffa M., Montgomery W. I. Seasonal patterns in activity and habitat use by bats (Pipistrellus spp. and Nyctalus leisleri) in Northern Ireland, determined using a driven transect // J. Zool. Lond. 2003. Vol. 259. P. 289 – 299.

Seim I., Fang X., Xiong Z., Lobanov A. V., Huang Z., et al. Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii // Nature Communications. 2013. P. 1 – 8. DOI: 10. 1038/ncomms3212.

Speakman J. R., Rowland A. Preparing for inactivity: how insectivorous bats deposit a fat store for hibernation. // Proceedings of the Nutrition Society.1999 Vol. 58, P. 123 – 131.

References in English

Anufriev A. I., Revin U. V. Bioenergetika zimney spiachki letuchikh mishey (Chiroptera, Vespertilionidae) v Yakutii [Bioenergetics of bats (Chiroptera, Vespertilionidae) hibernation in Yakutia]. Plecotus et al. 2006. No. 9. P. 8–17.

Anufriev A. I. Mekhanizmy zimney spiachki melkikh mlekopitaushchikh Yakutii [Mechanisms of small mammals hibernation in Yakutia]. Novosibirsk: SB of RAS, 2008. 158 p.

Astratenkova I. V., Rogozkin V. A. Molekuliarnye mekhanizmy gipertrofii skelethykh mishts [Molecular mechanisms of skeletal muscles hypertrophy]. Ross. fisiol. jurnal [Russian Journal of Physiology]. 2014. No. 6. P. 649–669.

Belkin V. V., Panchenko D. V., Tirronen K. F., Yakimova A. E., Fedorov V. F. Ekologicheskiy status rukokrilykh (Chiroptera) na zimovkakh v Vostochnoy Fennoskandii [Ecological status of bats (Chiroptera) at wintering grounds in Eastern Fennoscandia]. Ekologia [Ecology]. 2015. No. 5. P. 374–380.

Belkin V. V., Ilyukha V. A., Simonov S. A., Hizhkin E. A. Usloviya zimovki i instrumentalnoe izuchenie letuchikh myshei v iskusstvennykh peshcherakh Karelii [Wintering conditions and instrumental study of bats in artificial caves of Karelia]. Mаterialy Mezhdunarodnogo soveshchania “Teriofauna Rossii I sopredelnykh territoriy” (1–5 fevralia 2016, Moskva, 2016 g.) [Proceed. of the Int. Meeting Theriofauna of Russia and Adjacent Territories (Moscow, February 1–5, 2016)]. Moscow, 2016. 38 p.

Chaudhary L. R., Kon‘ I. Ya., Pokrovsky A. A. Vliyanie nedostatochnosti retinola na aktivnost’ fosfolipazy A i nekotorykh lizosomal’nykh fermentov v semennikakh krys [Effect of retinol deficiency on the activity of phospholipase A and some lysosomal enzymes in the testicles of rats]. Voprosy pitaniya [Problems of Nutrition]. 1977. No. 3. P. 27–32.

Eticheskaya ekspertiza biomeditsinskikh issledovanii. Prakticheskie rekomendatsii [An ethical examination of biomedical research. Practical guidelines]. Ed. Yu. B. Belousov. Moscow: Izd-vo OKI, 2005. 156 p.

Ilyina T. N., Baishnikova I. V. Vidovye osobennosti soderzhaniya tokoferola u khishchnykh mlekopitayushchikh v osennij period [Trivial features of tocopherol content in predatory mammals in autumn]. Jurnal evolutsionnoy biokhimii i fisiologii [J. Evolutionary Biochemistry and Physiology]. 2015. Vol. 51, no. 1. P. 37–42.

Kalabukhov N. I. Vliyanie vitaminov E (tokoferola) i S (askorbinovoi kisloty) na gryzunov, vpadayushchikh v spyachku [Effect of vitamins E (tocopherol) and C (ascorbic acid) on hibernating rodents]. Bull. Mosk. obschestva ispytateleei prirody, otdelenie biologii [Bull. of Moscow Society of Nat., Dep. of Biology]. 1964. Vol. 69, no. 4. P. 15–29.

Kalabukhov N. I. Spyachka mlekopitayushchikh [Hibernation of mammals]. Мoscow: Nauka, 1985. P. 194–233.

Khritankov A. M., Ovodov N. D. O dolgozhitelstve nochnits Brandta (Myotis brandtii Eversmann) v Sredney Sibiri [On the longevity of the Brandt’s bats (Myotis brandtii Eversmann) in Central Siberia]. Plecotus et al. 2001. No. 4. P. 20–24.

Kolomiytseva I. K. Lipidy v gibernatsii i iskusstvennom gipobioze mlekopitayushchikh [Lipids in hibernation and artificial hypobiosis of mammals]. Biokhimiya [Biochemistry]. 2011. Vol. 76, no. 12. P. 1604–1614.

Kolosova N. G., Kolpakov A. R., Panin L. E. Soderzhanie tokoferola i perekisnoe okislenie lipidov v tkanyakh krys Vistar v dinamike adaptatsii k kholodu [The content of tocopherol and lipid peroxidation in tissues of the Wistar rats in the dynamics of adaptation to cold]. Vopr. med. khimii [Problems of Medical Chem.]. 1995. Vol. 41, no. 6. P. 16–19.

Koltover V. K. Teoriya nadezhnosti i starenie: skholasticheskaya

realizatsiya geneticheskoi programmy [Reliability theory and aging: scholastic realization of the genetic program]. Probl. stareniya i dolgoletiya [Probl. Aging and Longevity]. 2009. Vol. 18, no. 1. P. 26–31.

Men’shchikova E. B., Lankin V. Z., Zenkov N. K., Bondar’ I. A., Krugovih N. F., Trufakin V. A. Okislitel’nyi stress. Prooksidanty i antioksidanty [Oxidative stress. Pro-oxidants and antioxidants]. Moscow: Slovo, 2006. 556 p.

Mosiyash S. S. Letayushchie noch’yu [Flying at night]. Moscow: Znanie, 1985. 160 p.

Orlov D. O., Kaminskaya L. A., Meshchaninov V. N. Pochemu letuchie myshi dolgo zhivut: predvaritel’nyj analiz gipotez vysokoj prodolzhitel’nosti zhizni rukokrylykh [Why do bats live long? Preliminary analysis of bats longevity hypotheses]. Nauchnyi dialog [Scientific Dialogue]. 2012. No. 2. P. 147–151.

Popov I. Yu., Kovalev D. N. Obstoyatel’stva dolgozhitel’stva

letuchikh myshei (v svyazi s materialami issledovanii na territorii Sankt-Peterburga i Leningradskoi oblasti) [Circumstances of bats longevity (in view of the studies conducted on the territory of St. Petersburg and Leningrad Region)]. Uspekhi gerontologii [Advances of Gerontology]. 2010. Vol. 23, no. 2. P. 179–185.

Skurikhin V. N., Dvinskaya M. L. Opredelenie α-tokoferola i retinola v plazme krovi sel’skokhozyaistvennykh zhivotnykh metodom mikrokolonochnoj vysokoeffektivnoj zhidkostnoj khromatografii [Determination of α-tocopherol and retinol in farm animals plasma by micro-column high-performance liquid chromatography]. Sel.‑choz. biologiya [Agricultural Biology]. 1989. No. 4. P. 127–129.

Slonim A. D. Faktory, vyzyvayushchie spyachku, zasypanie

i probuzhdenie [Factors causing hibernation, falling asleep and awakening]. Ekologicheskaya fiziologiya zhivotnykh [Ecological Physiology of Animals]. Leningrad: Nauka, 1979. Part. 1. P. 183–187.

Strelkov P. P., Il’in V. Yu. Rukokrylye (Chiroptera, Vespertilionidae) yuga Srednego i Nizhnego Povolzh’ya [The bats (Chiroptera, Vespertilionidae) of the southern part of the Middle and Lower Volga Region]. Fauna, sistematika i evolyutsiya mlekopitayushchikh. Rukokrylye, gryzuny. Tr. Zoologicheskogo instituta [Fauna, Systematics and Evolution of Mammals. Bats, Rodents. Proceed. of the Zoological Inst.]. 1990. Vol. 225. P. 42–167.

Schmidt-Nielsen K. Fisiologiya zhivothyh. Prisposoblenie i sreda [Physiology of animals. Adaptation and environment]. Moscow: Mir, 1982. Book 1. 416 p.

Belkin V., Ilyukha V., Fyodorov F., Kurhinen Ju., Simonov S., Khizhkin E., Yakimova A., Morozov A., Antonova E. Experience of bats research in the north ofEuropean Russia. 9th International conference on biodiversity research. Book of Abstracts, Daugavpils, 2017.Р. 27.

Boyles J. G., Dunbar M. B., Storm J. J., Brack V. Jr. Energy availability influences microclimate selection of hibernating bats. The Journal of Experimental Biology. 2007. 210. P. 4345–4350.

Brunet-Rossinni A. K., Austad S. N. Ageing studies on bats: a review. Biogerontology. 2004. No. 5. P. 211–222.

Ilyukha V., Antonova E., Belkin V., Uzenbaeva L., Khizhkin E., Sergina S., Ilyina T., Baishnikova I., Kizhina A., Yakimova A. The eco-physiological status of hibernating bats (Chiroptera) in the north of the European distribution range. Acta Biol. Univ. Daugavp. 2015. Vol. 15, no. 1. P. 75–94.

Filho D. W., Althoff S. L., Dafre A. L., Boveris A. Antioxidant defenses, longevity and ecophysiology of South American bats. Comparative Biochemistry and Physiology. 2007. Vol. 146. Part. C. P. 214–220.

Fuster G., Busquets S., Almendro V., Lopez-Soriano F. J., Argiles J. M. Antiproteolytic effects of plasma from hibernating bears: a new approach for muscle wasting therapy? Clin. Nutr. 2007. Vol. 26. P. 658–661.

Müller K., Voigt C. C., Raila J., Hurtienne A., Vater M., Brunnberg L., Schweigert F. J. Concentration of carotenoids, retinol and α-tocopherol in plasma of six microchiroptera species. Comparative Biochemistry and Physiology. 2007. Part. B. 147. P. 492–497.

Ross A. C., Ambalavanan N., Zolfaghari R., Li N. Vitamin A combined with retinoic acid increases retinol uptake and lung retinyl esters formation in a synergistic manner in neonatal rats. J. Lipid Res. 2006. Vol. 47. P. 1844–1851.

Russ J. M., Briffa M., Montgomery W. I. Seasonal patterns in activity and habitat use by bats (Pipistrellus spp. and Nyctalus leisleri) in Northern Ireland, determined using a driven transect. J. Zool. Lond. 2003. Vol. 259. P. 289–299.

Seim I., Fang X., Xiong Z., Lobanov A. V., Huang Z. et al. Genome analysis reveals insights into physiology and longevity of the Brandt’s bat Myotis brandtii. Nature Communications. 2013. P. 1–8. doi: 10.1038/ncomms3212

Speakman J. R., Rowland A. Preparing for inactivity:

how insectivorous bats deposit a fat store for hibernation.

Proceedings of the Nutrition Society. 1999. Vol. 58.

P. 123–131.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb574

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019