АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У МОЛОДИ ЛОСОСЯ РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ИЗ РЕКИ ЗОЛОТИЦА (АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Мария Викторовна Чурова; Наталья Сергеевна Шульгина; Нина Николаевна Немова; Maria Churova; Natalia Shulgina; Nina Nemova

doi:10.17076/them805

АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА У МОЛОДИ ЛОСОСЯ РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ИЗ РЕКИ ЗОЛОТИЦА (АРХАНГЕЛЬСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Мария Викторовна Чурова, Наталья Сергеевна Шульгина, Нина Николаевна Немова, Maria Churova, Natalia Shulgina, Nina Nemova

Аннотация

С целью оценки уровня энергетического обмена в процессе развития лосося (Salmo salar L.) из реки Золотица (Архангельская область) было проведено исследование активности ферментов аэробного и анаэробного обмена (цитохром с оксидазы, ЦО, лактатдегидрогеназы, ЛДГ), углеводного обмена (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, Г6ФДГ, 1-глицрофосфатдегидрогеназы 1-ГФДГ, альдолазы) в белых мышцах и печени молоди возраста 0+, 1+, 2+ и 3+. Установлен разнонаправленный характер изменения активности ферментов аэробного и анаэробного энергетического обмена в мышцах с возрастом молоди. Активность ЦО была высокой в мышцах пестряток возраста 0+,1+,2+ и снижалась у четырехлеток (3+). Активность ЛДГ и альдолазы в мышцах была высокой у особей более старших групп. Различия в активности ферментов в печени между возрастными группами, а именно, высокая активность ЛДГ и 1-ГФДГ у трёхлеток (2+), вероятно, отражают изменения степени использования углеводов в процессах биосинтеза. Проведен сравнительный анализ данных результатов с таковыми, полученными ранее для молоди лосося из реки Индёра (Кольский полуостров). Установлена более высокая активность ЛДГ в мышцах у сеголеток и двухлеток и более низкие уровни активности ЦО и альдолазы в мышцах и печени у пестряток всех возрастных групп из реки Золотица по сравнению с особями из реки Индёра. Выявленные различия в активности всех перечисленных ферментов энергетического и углеводного обмена у молоди лосося из рек Индёра и Золотица, а также в показателях их массы, непосредственно связаны с разными условиями обитания (кормовыми, гидрологическими) сложившимися в этих реках.

Ключевые слова

ферменты; энергетический обмен; углеводный обмен; молодь лосося.

Полный текст:

PDF

Литература

Веселов А. Е., Ефремов Д. А., Ручьев М. А. состояние воспроизводства атлантического лосося (Salmo salar L.) в реке Золотица и прилегающих ручьях национального парка «онежское поморье» (бассейн белого моря) // Труды КарнЦ РАР (в печати). doi: 1017076/bg695

Веселов А. Е., Ефремов Д. А., Ручьев М. А., Барышев И. А. атлантический лосось рек варзуга, Индера и ольховка (Кольский полуостров, бассейн белого моря) // Эколого-биохимический статус молоди атлантического лосося Salmo salar L. из некоторых рек бассейна белого моря / Под ред. Н. Н. Немовой. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2016. с. 9–59.

Казаков Р. В. атлантический лосось / Ред. Р. В. Казакова. СПб.: Наука, 1998. 575 с.

Колб В. Г., Камышников В. С. Клиническая биохимия. Минск: Беларусь, 1976. 311 с.

Кочетов Г. А. Практическое руководство по энзимологии. М.: Высшая школа, 1980. 272 с.

Мещерякова О. В., Чурова М. В., Немова Н. Н. Взаимосвязь активности ферментов энергетического и углеводного обмена с размерно-весовыми характеристиками некоторых видов сиговых и лососевых рыб // Сибирский экологический журнал. 2016. № 2. C. 237–245.

Павлов Д. С., Мещерякова О. В., Веселов А. Е., Немова Н. Н., Лупандин А. И. Показатели энергетического обмена у молоди атлантического лосося (Salmo salar L.), обитающей в главном русле и притоке реки варзуга (Кольский полуостров) // Вопросы ихтиологии. 2007. т. 47, № 6. с. 819–826.

Чурова М. В., Мещерякова О. В., Веселов А. Е., Немова Н. Н. активность ферментов энергетического и углеводного обмена и уровень некоторых молекулярно-генетических показателей у молоди

лосося (Salmo salar L.), различающейся возрастом и массой // Онтогенез. 2015. T. 46, № 5. doi: 10.1134/S1062360415050021

Чурова М. В., Мещерякова О. В., Немова Н. Н., Шатуновский М. И. соотношение роста и некоторых биохимических показателей рыб на примере микижи (Parasalmo mykiss Walb.) // Известия РАН. Сер. биол. 2010. № 3. C. 289–299. doi: 10.1134/S1062359010030040

Шатуновский М. И. Эколого-физиологические подходы к периодизации онтогенеза рыб // Экологические проблемы онтогенеза рыб: физиолого-биохимические аспекты. М.: МГУ, 2001. с. 13–19.

Шустов Ю. А. Экология молоди атлантического лосося. Петрозаводск: Карелия, 1983. 153 с.

Atlantic salmon ecology / Eds. Ø. aas, a. Klemetsen, S. Einum, J. Skurdal, Oxford: Blackwell Publ. Ltd, 2011.

Burness G. P., Leary S. C., Hochachka P. W., Moyes C. D. allometric scaling of RNa, DNa, and enzyme levels in fish muscle // am. J. Physiol. 1999. Vol. 277. P. R1164–R1170.

Churova M. V., Meshcheryakova O. V., Veselov A. E., Efremov D. A., Nemova N. N. activity of metabolic enzymes and muscle-specific gene expression in parr and smolts atlantic salmon (Salmo salar L.) of different age groups // Fish Physiol. Biochem. 2017. Vol. 43, no. 4. P. 1117–1130. doi: 10.1007/s10695-017-0357-0

Couture P., Dutil J.‑D., Guderley H. Biochemical correlates of growth and condition in juvenile atlantic cod (Gadus morhua) from Newfoundland // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1998. Vol. 55. P. 1591–1598.

Davies R., Moyes C. D. Allometric scaling in centrarchid fish: origins of intra-and inter-specific variation in oxidative and glycolytic enzyme levels in muscle // J. Exp. Biol. 2007. Vol. 210, no. 21. P. 3798–3804. doi:

1242/jeb.003897

Drazen J. C., Seibel B. A. Depth-related trends in metabolism of benthic and benthopelagic deep-sea fishes // Limnol. Oceanogr. 2007. Vol. 52. P. 2306–2316.

Gauthier C., Campbell P., Couture P. Physiological correlates of growth and condition in the yellow perch (Perca flavescens) // Comp. Biochem. Physiol. A. 2008. Vol. 151. P. 526–532. doi: 10.1016/j.cbpa.2008.

010

Goolish E. M., Adelman I. R. Tissue-specific cytochrome oxidase activity in largemouth bass: the metabolic costs of feeding and growth // Physiol. Zool. 1987. Vol. 60. P. 454–464.

Imsland A. K., Le Francois N. R., Lammare S. G., Ditlecadet D., Sigurosson S., Foss A. Myosin expression levels and enzyme activity in juvenile spotted wolfish (Anarhichas minor) muscle: a method for monitoring growth rates // Can. J. Fish Aquat. Sci. 2006. Vol. 63.

P. 1959–1967. doi: 10.1139/F06-091

Johansen K. A., Overturf K. Alterations in expression of genes associated with muscle metabolism and growth during nutritional restriction and refeeding in rainbow trout // Comp. Biochem. Phys. B. 2006. Vol. 144(1).

P. 119-127. doi: 10.1016/j.cbpb.2006.02.001

Koedijk R. M., Le Francois N. R., Blier P. U., Foss A., Folkvord A., Ditlecadet D., Lamarre S. G., Stefansson S. O., Imsland A. K. Ontogenetic effects of diet during early development on growth performance, myosin

mRNa expression and metabolic enzyme activity in atlantic cod juveniles reared at different salinities // Comp. Biochem. Physiol. a: Molecular & Integrative Physiology. 2010. Vol. 156, no. 1. P. 102–109. doi: 10.1016/

j.cbpa.2010.01.007

Mathers E. M., Houlihan D. E., Cunningham M. J. Nucleic acid concentrations and enzyme activities as correlates of growth rate of the saithe Pollachius virens: growth-rate estimates of open-sea fish // Marine Biology. 1992. Vol. 112. P. 363–369.

McCormick S. D. Smolt physiology and endocrinology // Fish Physiol. 2013. Vol. 32. P. 199–251. doi: 10.1016/B978-0-12-396951-4.00005-0

Smith L. Spectrophotometric assay of cytochrome c oxidase // Methods in Biochem. analysis. 1955. Vol. 2. P. 427–434. doi: 10.1002/9780470110188.ch13

Somero G. N., Childress J. J. A violation of the metabolism-size scaling paradigm: activities of glycolytic enzymes in muscle increase in larger size fish // Physiol. Zool. 1980. Vol. 53. P. 322–337. doi: 10.1086/physzool. 53.3.30155794

Tian W. N., Braunstein L. D., Pang J., Stuhlmeier K. M., Xi Q. C., Tian X., Stanton R. C. Importance of glucose-6-phosphate dehydrogenase activity for cell growth // J. Biol. Chem. 1998. Vol. 273. P. 10609–10617.

References in English

Churova M. V., Meshcheryakova O. V., Nemova N. N., Shatunovskii M. I. Sootnoshenie rosta i nekotorykh biokhimicheskikh pokazatelei ryb na primere mikizhi (Parasalmo mykiss Walb.) [The correlation between

fish growth and several biochemical characteristics by the example of the steelhead (Parasalmo mykiss Walb.)]. Izv. RAN. Ser. Biol. [Proceed. RaS. Ser. Biol.]. 2010. No. 3. P. 289–299. doi: 10.1134/S1062359010030040

Churova M. V., Meshcheryakova O. V., Veselov A. E., Nemova N. N. Aktivnost’ fermentov energeticheskogo i uglevodnogo obmena i uroven’ nekotorykhmolekulyarno-geneticheskikh pokazatelei u molodi lososya (Salmo salar L.), razlichayushcheisya vozrastom i massoi [activity of enzymes involved in the energy and carbohydrate metabolism and the level of some molecular-genetic characteristics in young salmons

(Salmo salar L.) with different age and weight]. Ontogenez [Ontogenesis]. 2015. Vol. 46, no. 5. doi: 10.1134/

S1062360415050021

Kazakov R. V. Atlanticheskii losos’ [atlantic salmon]. St. Petersburg: Nauka, 1998. 575 p.

Kochetov G. A. Prakticheskoe rukovodstvo po enzimologii [A practical guide in enzymology]. Moscow: Vysshaya shkola, 1980. 272 p.

Kolb V. G., Kamyshnikov V. S. Klinicheskaya biokhimia [Clinical biochemistry]. Minsk: Belarus’, 1976. 311 p.

Meshcheryakova O. V., Churova M. V., Nemova N. N. Vzaimosvyaz’ aktivnosti fermentov energeticheskogo i uglevodnogo obmena s razmerno-vesovymi kharakteristikami nekotorykh vidov sigovykh i lososevykh ryb [Correlation between the activity of enzymes involvedin energy and carbohydrate metabolism with the size and weight parameters of some coregonidae and salmonidae fish]. Sibirskii ekol. zhurn. [Siberian Ecol. J.]. 2016. No. 2. P. 237–245.

Pavlov D. S., Meshcheryakova O. V., Veselov A. E., Nemova N. N., Lupandin A. I. Pokazateli energeticheskogo obmena u molodi atlanticheskogo lososya (Salmo salar L.), obitayushchei v glavnom rusle

i pritoke reki Varzuga (Kol’skii poluostrov) [Parameters of energy metabolism in juveniles of the atlantic salmon (Salmo salar L.) living in the mainstream and in the tributary of the Varzuga River (the Kola Peninsula)]. Voprosy ikhtiologii [J. Ichthyology]. 2007. Vol. 47, no. 9.

P. 819–826.

Shatunovskii M. I. Ekologo-fiziologicheskie podkhody k periodizatsii ontogeneza ryb [Ecological and physiological approaches to the periodization of fish ontogeny]. Ekol. probl. ontogeneza ryb: phyziologo‑biokhim. asp. [Ecol. Problems of Fish Ontogeny: Physiol. and Biochem. aspects]. Мoscow: MGU, 2001. P. 13–19.

Shustov Yu. A. Ekologiya molodi atlanticheskogo lososya [Ecology of juvenile atlantic salmon]. Petrozavodsk: Kareliya, 1983. 153 p.

Veselov А. Е., Efremov D. А., Ruch’ev М. А. Sostoyanie vosproizvodstva atlanticheskogo lososya (Salmo salar L.) v reke Zolotitsa i prilegayushchikh ruch’yakh natsional’nogo parka “Onezhskoe pomor’e”

(bassein Belogo morya) [The state of reproduction of the atlantic salmon (Salmo salar L.) in the Zolotitsa River and adjacent streams of the Onega Pomorye National Park (the White Sea basin)]. Trudy KarNTs

RAN [Trans. KarRC RaS] (in print). doi: 1017076/bg695

Veselov A. E., Efremov D. A., Ruch'ev M. A., Baryshev I. A. atlanticheskii losos’ rek Varzuga, Indera i Ol’khovka (Kol’skii poluostrov, bassein Belogo morya) [The atlantic salmon of the Varzuga, Indera, and Olkhovka (Kola Peninsula, the White Sea basin)]. Ekologo‑biokhim. status molodi Atlanticheskogo lososya Salmo salar L. iz nekotorykh rek bass. Belogo morya [Ecologobiochemical Status of the atlantic Salmon Salmo salar L.

from some Rivers of the White Sea Basin]. Petrozavodsk: KarRC RaS, 2016. P. 9–59.