ДИНАМИКА ЛИПИДОВ И НЕКОТОРЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В МЫШЦАХ ТРЕХИГЛОЙ КОЛЮШКИ БЕЛОГО МОРЯ ПРИ КРАТКОСРОЧНОМ ГОЛОДАНИИ И ПРИ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ ПИТАНИЯ

Анастасия Евгеньевна Бахвалова, Светлана Александровна Мурзина, Виктор Петрович Воронин, Светлана Николаевна Пеккоева, Татьяна Рудольфовна Руоколайнен, Дмитрий Людвигович Лайус, Татьяна Сослановна Иванова, Нина Николаевна Немова, Anastasia Bakhvalova, Svetlana Murzina, Viktor Voronin, Svetlana Pekkoeva, Tatyana Ruokolainen, Dmitry Lajus, Tatyana Ivanova, Nina Nemova

Аннотация


Проведено исследование сравнительной динамики липидов и некоторых жирных кислот в мышцах половозрелых самок и самцов колюшки трехиглой из Белого моря при ее аквариальном содержании в условиях экспериментального кратковременного голодания и последующего возобновления питания при разных режимах кормления. Наиболее существенные различия и избирательность использования липидов продемонстрированы между самками и самцами рыб в процессе аквариального эксперимента, включающего их голодание и разные режимы питания. Полученные результаты свидетельствуют о способности метаболических систем мышц самцов колюшки к быстрому восстановлению и накоплению необходимого уровня липидов после прекращения голодания. В мышцах самок относительно постоянный уровень общих липидов при голодании может объясняться его поддержанием за счет первоочередного использования энергетических липидов до их полной утилизации, а также отдельных структурных липидов. Увеличение уровня холестерина в мышцах самцов и самок в условиях голодания и при возобновлении питания скорее всего связано с усилением глюконеогенеза и повышением резистентности организма. Установлена специфичность расходования отдельных физиологических значимых полиненасыщенных жирных – докозагексаеновой у самцов и эйкозапентаеновой у самок, что скорее всего связано с их особой физиологической ролью, которую они выполняют в организме рыб. Установленные временные изменения для различных липидов и жирных кислот при голодании и исследованных режимах возобновления питания различаются и отражают физиолого-биохимический статус организма, а также функциональную роль и значимость отдельных групп липидов в организме.


Ключевые слова


колюшка трехиглая; Белое море; липиды; жирные кислоты; голодание; питание.

Полный текст:

PDF

Литература


Демчук А. С., Иванов М. В., Иванова Т. С., Полякова Н. В., Головин П. В., Лайус Д. Л. Питание беломорской трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus (Linnaeus, 1758) на нерестилищах // Труды КарНЦ РАН. 2018. № 4. С. 42–58. doi: 10.17076/them818

Ипатова О. М. Фосфоглив: механизм действия и применения в клинике. М.: Изд. ГУ НИИ БМХ РАМН, 2005. 318 с.

Крепс Е. М. Липиды клеточных мембран. Эволюция липидов мозга. Адаптационная функция липидов. Л.: Наука, 1981. 339 с.

Лайус Д. Л., Иванова Т. С., Шатских Е. В., Иванов М. В. «Волны жизни» беломорской колюшки // Природа. 2013. № 4. C. 43–52.

Лизенко Е. И., Чеченков А. В., Полина А. В. Содержание липидов в некоторых органах заводской молоди атлантического лосося в зависимости от возраста, сезона и условий выращивания // Биохимия пресноводных рыб Карелии. Петрозаводск: Карел. фил. АН СССР, 1980. С. 21–29.

Мурзина С. А. Роль липидов и их жирнокислотных компонентов в биохимических адаптациях люмпена пятнистого Leptoclinus maculatus северо-западного побережья о. Шпицберген: Дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 2010. 184 с.

Мурзина С. А., Нефедова З. А., Пеккоева С. Н., Воронин В. П., Лайус Д. Л., Иванова Т. С., Немова Н. Н. Липидный и жирнокислотный статус печени и гонад трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus (сем. Колюшковые, Gasterosteidae) с разных нерестилищ в Белом море // Известия РАН. Сер. биол. 2018. № 6. С. 593–602.

Мурзина С. А., Нефедова З. А., Пеккоева С. Н., Лайус Д. Л., Немова Н. Н. Жирные кислоты колюшки трехиглой Gasterosteus aculeatus Белого моря // Прикладная биохимия и микробиология. 2019 (в печати).

Сидоров В. С., Лизенко Е. И., Болгова О. М., Нефедова З. А. Липиды рыб. 1. Методы анализа. Тканевая специфичность ряпушки Coregonus albula L. // Лососевые (Salmonidae) Карелии. Петрозаводск: Карел. фил. АН СССР, 1972. № 1. С. 152–163.

Цыганов Э. П. Метод прямого метилирования липидов после ТСХ без элюирования с силикагеля // Лаб. дело. 1971. № 8. С. 490–493.

Arduini A., Peschechera A., Dottori S., Sciarroni A. F., Serafini F., Calvani M. High performance liquid chromatography of long-chain acylcarnitine and phospholipids in fatty acid turnover studies // J. Lipid Res. 1996. Vol. 3. P. 684–689.

Arts M. T., Brett M. T., Kainz M. J. Lipids in Aquatic Ecosystems. Dordrecht: Springer, 2009. 377 p. doi: 10.1007/s11745‑009‑3335‑1

Bakhvalova A. E., Ivanova T. S., Ivanov M. V., Demchuk A. S., Movchan E. A., Lajus D. L. Long-term changes in the role of threespine stickleback Gasterosteus aculeatus in the White Sea: predatory fish consumption reflects fluctuating stickleback abundance during the last century // Evol. Ecol. Res. 2016. Vol. 17. P. 317–334.

Berridge M. J. Inositol lipids and cell proliferation // Biochem. Biophys. Acta. 1987. Vol. 907. P. 33–45.

Cury P., Bakun A., Crawford R. J. M., Jarre A., Quinones R. A., Shannon L. J., Verheye H. M. Small pelagics in upwelling systems: patterns of interaction and structural changes in “wasp-waist” ecosystems // ICES J. Mar. Sci. 2000. Vol. 57. P. 603–618. doi: 10.1006/jmsc.2000.0712

Engelbrecht F. M., Mari F., Anderson J. T. Cholesterol determination in serum. A rapid direction method // S. Afr. Med. J. 1974. Vol. 48. P. 250–356.

Folch J., Lees M., Sloan-Stanley G. H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol. Chem. 1957. Vol. 226. P. 497–509.

Godavarthy P., Kumari Y. S., Bikshapathy E. Starvation induced cholesterogenesis in hepatic and extra hepatic tissues of climbing perch, Anabas testudineus (Bloch) // Saudi J. Biol. Sci. 2012. Vol. 19. P. 489–494. doi: 10.1016/j.sjbs.2012.07.004

Ivanova T. S., Ivanov M. V., Golovin P. V., Polyakova N. V., Lajus D. L. The White Sea threespine stickleback population: spawning habitats, mortality and abundance // Evol. Ecol. Res. 2016. Vol. 17. P. 301–315.

Jezierska B., Hazel J. R., Gerking S. D. Lipid mobilization during starvation in the rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson, with attention to fatty acid // J. Fish Biol. 1982. Vol. 21. P. 681–692.

Jobling M., Baardvik B. M., Christiansen J. S., Jørgensen E. H. The effects of prolonged exercise training on growth performance and production parameters in fish // Aquacult. Int. 1993. Vol. 1, no. 2. P. 95–111.

Koven W. M., Kissil G. W., Tandler A. Lipid and n-3 requirements of Sparus aurata larvae during starvation and feeding // Aquaculture. 1989. Vol. 79. P. 185–191.

Møller P. Lipids and stable isotopes in marine food webs in West Greenland. Trophic relations and health implications // PhD thesis, National Environmental Research Institute, Denmark. 2006. 212 p. URL: http://www2.dmu.dk/1_viden/2_Publikationer/3_Ovrige/

rapporter/phd_PEM.pdf (дата обращения: 20.09.2018).

Murzina S. A., Meyer Ottesen C. A., Falk-Petersen S., Hop H., Nemova N. N., Polyektova O. G. Oogenesis and lipids in gonad and liver of daubed shanny (Leptoclinus maculatus) females from Svalbard waters // Fish Physiol. Biochem. 2012. Vol. 38, no. 5. P. 1393–1407. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10695‑

‑9627‑z (дата обращения: 20.09.2018).

Osako K., Kuwahara K., Saito H., Hossain M. A., Nozaki Y. Effect of starvation on lipid metabolism and stability of DHA content of lipids in horse mackerel (Trachurus japonicus) tissues // Lipids. 2003. Vol. 38. P. 1263–1267.

Rainuzzo J. R., Reitan K. I., Jorgensen L., Olsen Y. Lipid composition in turbot larvae fed live feed cultured by emulsion of different lipid classes // Comp. Biochem. Physiol. 1994. Vol. 107A, no. 4. P. 699–710.

Sargent J., Bell G., McEvoy L., Tocher D., Estevez A. Recent developments in the essential fatty acid nutrition of fish // Aquaculture. 1999. Vol. 177. P. 191–199.

Tocher D. R. Metabolism and Functions of Lipids and Fatty Acids in Teleost Fish // Reviews in Fisheries Science. 2003. Vol. 11, no. 2. P. 107–184.

Walsh D. E., Banasik O. J., Gilles K. A. Thin-layerchromatographic separation and colorimetric analysis

of barley or malt lipid classes and their fatty acids // J. Chromatogr. 1965. Vol. 17. P. 278–287.

Won E., Borski R. Endocrine Regulation of Compensatory Growth in Fish // Frontiers in Endocrinology. 2013. Vol. 4, no. 74. P. 1–13.

Zhu X., Wu L., Cui Y., Yang, Y., Wootton R. J. Compensatory

growth response in three-spined stickleback in relation to feed deprivation protocols // J. Fish Biol. 2003. Vol. 62. P. 195–205.

References in English

Demchuk A. S., Ivanov M. V., Ivanova T. S., Polyakova N. V., Golovin P. V., Laius D. L. Pitanie belomorskoi trekhigloi kolyushki Gasterosteus aculeatus (Linnaeus, 1758) na nerestilishchakh [Nutrition of the stickleback Gasterosteus aculeatus from the White Sea (Linnaeus, 1758) in the spawning grounds]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2018. No. 4. P. 42–58.

Ipatova O. M. Fosfogliv: mekhanizm deistviya i primeneniya v klinike [Phosphogliv: mechanism of action and application in the clinic]. Moscow: GU NII BMKh RAMN, 2005. 318 p.

Kreps E. M. Lipidy kletochnykh membran. Evolyutsiya lipidov mozga. Adaptatsionnaya funktsiya lipidov [Lipids of cell membranes. Evolution of brain lipids. Adaptive function of lipids]. St. Petersburg: Nauka, 1981. 339 p.

Laius D. L., Ivanova T. S., Shatskikh E. V., Ivanov M. V. “Volny zhizni” belomorskoi kolyushki [“Waves of life” of the White Sea stickleback]. Priroda [Nature]. 2013. No. 4. P. 43–52.

Lizenko E. I., Chechenkov A. V., Polina A. V. Soderzhanie lipidov v nekotorykh organakh zavodskoi molodi atlanticheskogo lososya v zavisimosti ot vozrasta, sezona i uslovii vyrashchivaniya [The content of lipids in some organs of the factory juvenile Atlantic salmon, depending on the age, season, and growing conditions]. Biokhimiya presnovodnykh ryb Karelii [Biochemistry of freshwater fish of Karelia]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1980. P. 21–29.

Murzina S. A., Nefedova Z. A., Pekkoeva S. N., Laius D. L., Nemova N. N. Zhirnye kisloty kolyushki trekhigloi Gasterosteus aculeatus Belogo morya [Fatty acids of the three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus in the White Sea]. Appl. Biochem. and Microbiol. 2019 (in press).

Murzina S. A., Nefedova Z. A., Pekkoeva S. N., Voronin V. P., Laius D. L., Ivanova T. S., Nemova N. N. Lipidnyi i zhirnokislotnyi status pecheni i gonad trekhigloi kolyushki Gasterosteus aculeatus (sem. Kolyushkovye, Gasterosteidae) s raznykh nerestilishch v Belom more [Lipid and fatty acid status of the liver and gonadsof the three-spined stickleback Gasterosteus aculeatus (the family of Kolushkovye, Gasterosteidae) from different spawning grounds in the White Sea]. Izvestiya RAN [Proceed. RAS]. 2018. No. 6. P. 593–602.

Murzina S. A. Rol’ lipidov i ikh zhirnokislotnykh komponentov

v biokhimicheskikh adaptatsiyakh lyumpena pyatnistogo Leptoclinus maculatus severo-zapadnogo poberezh’ya o. Shpitsbergen [The role of lipids and their fatty acid components in biochemical adaptations of the daubed shanny Leptoclinus maculatus on the northwestern coast of Svalbard]: Summary

of PhD (Cand. of Biol.) thesis. Petrozavodsk, 2010. 184 p.

Sidorov V. S., Lizenko E. I., Bolgova O. M., Nefedova Z. A. Lipidy ryb. 1. Metody analiza. Tkanevaya spetsifichnost’ ryapushki Coregonus albula L. [Fish lipids. 1. Methods of analysis. Tissue specificity of the vendace Coregonus albula L.]. Lososevye (Salmonidae) Karelii [Salmonidae of Karelia]. Petrozavodsk: Karel. fil. AN SSSR, 1972. Iss. 1. P. 152–163.

Tsyganov E. P. Metod pryamogo metilirovaniya lipidov posle TSKh bez elyuirovaniya s silikagelem [The method of direct methylation of lipids after TLC without elution from silica gel]. Laboratornoe delo [Laboratory work]. 1971. No. 8. P. 490–493.

Arduini A., Peschechera A., Dottori S., Sciarroni A. F., Serafini F., Calvani M. High performance liquid chromatography of long-chain acylcarnitine and phospholipids in fatty acid turnover studies. J. Lipid Res. 1996. Vol. 3. P. 684–689. doi: 10.17076/

them818

Arts M. T., Brett M. T., Kainz M. J. Lipids in Aquatic Ecosystems. Dordrecht: Springer, 2009. 377 p. doi: 10.1007/s11745‑009‑3335‑1

Bakhvalova A. E., Ivanova T. S., Ivanov M. V., Demchuk A. S., Movchan E. A., Lajus D. L. Long-term changes in the role of threespine stickleback Gasterosteus aculeatus in the White Sea: predatory fish consumption reflects fluctuating stickleback abundance during the last century. Evol. Ecol. Res. 2016. Vol. 17. P. 317–334.

Berridge M. J. Inositol lipids and cell proliferation. Biochem. Biophys. Acta. 1987. Vol. 907. P. 33–45.

Cury P., Bakun A., Crawford R. J. M., Jarre A., Quinones R. A., Shannon L. J., Verheye H. M. Small pelagics in upwelling systems: patterns of interaction and structural changes in ‘‘wasp-waist’’ ecosystems. ICES Journal of Marine Science. 2000. Vol. 57. P. 603–618. doi: 10.1006/jmsc.

0712

Engelbrecht F. M., Mari F., Anderson J. T. Cholesterol determination in serum. A rapid direction method. S. Afr. Med. J. 1974. Vol. 48. P. 250–356.

Folch J., Lees M., Sloan-Stanley G. H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 1957. Vol. 226. P. 497–509.

Godavarthy P., Kumari Y. S., Bikshapathy E. Starvation induced cholesterogenesis in hepatic and extra hepatic tissues of climbing perch, Anabas testudineus (Bloch). Saudi J. Biol. Sci. 2012. Vol. 19. P. 489–494. doi: 10.1016/j.sjbs.2012.07.004

Ivanova T. S., Ivanov M. V., Golovin P. V., Polyakova N. V., Lajus D. L. The White Sea threespine stickleback population: spawning habitats, mortality and abundance. Evol. Ecol. Res. 2016. Vol. 17. P. 301–315.

Jezierska B., Hazel J. R., Gerking S. D. Lipid mobilization during starvation in the rainbow trout, Salmo gairdneri Richardson, with attention to fatty acid. J. Fish Biol. 1982. Vol. 21. P. 681–692.

Jobling M., Baardvik B. M., Christiansen J. S., Jørgensen E. H. The effects of prolonged exercise training on growth performance and production parameters in fish. Aquacult. Int. 1993. Vol. 1, no. 2. P. 95–111.

Koven W. M., Kissil G. W., Tandler A. Lipid and n-3 requirements of Sparus aurata larvae during starvation and feeding. Aquaculture. 1989. Vol. 79. P. 185–191.

Møller P. Lipids and stable isotopes in marine food webs in West Greenland. Trophic relations and health implications: PhD thesis, National Environmental Environmental Research Institute, Denmark. 2006. 212 p. URL: http://www2.dmu.dk/1_viden/2_Publikationer/3_Ovrige/

rapporter/phd_PEM. pdf (ассessed: 20.09.2018).

Murzina S. A., Meyer Ottesen C. A., Falk-Petersen S., Hop H., Nemova N. N., Polyektova O. G. Oogenesis and lipids in gonad and liver of daubed shanny (Leptoclinus maculatus) females from Svalbard waters. Fish Physiol. Biochem. 2012. Vol. 38, no. 5. P. 1393–1407. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10695‑012‑9627‑z(accessed: 20.09.2018).

Osako K., Kuwahara K., Saito H., Hossain M. A., Nozaki Y. Effect of starvation on lipid metabolism and stability of DHA content of lipids in horse mackerel (Trachurus japonicus)tissues. Lipids. 2003. Vol. 38. P. 1263–1267.

Rainuzzo J. R., Reitan K. I., Jorgensen L., Olsen Y. Lipid composition in turbot larvae fed live feed cultured by emulsion of different lipid classes. Comp. Biochem. Physiol. 1994. Vol. 107A, no. 4. P. 699–710.

Sargent J., Bell G., McEvoy L., Tocher D., Estevez A. Recent developments in the essential fatty acid nutrition of fish. Aquaculture. 1999. Vol. 177. P. 191–199.

Tocher D. R. Metabolism and Functions of Lipids and Fatty Acids in Teleost Fish. Reviews in Fisheries Science. 2003. Vol. 11, no. 2. P. 107–184.

Walsh D. E., Banasik O. J., Gilles K. A. Thin-layerchromatographic separation and colorimetric analysis

of barley or malt lipid classes and their fatty acids. J. Chromatogr. 1965. Vol. 17. P. 278–287.

Won E., Borski R. Endocrine Regulation of Compensatory Growth in Fish. Frontiers in Endocrinology. 2013. Vol. 4, no. 74. P. 1–13.

Zhu X., Wu L., Cui Y., Yang Y., Wootton R. J. Compensatory

growth response in three-spined stickleback in relation to feed deprivation protocols. J. Fish Biol. 2003. Vol. 62. P. 195–205.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb924

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019