АКТИВНІСТЬ ЕНЗИМІВ МЕТАБОЛІЗМУ ВУГЛЕВОДІВ І АМІНОКИСЛОТ ТА ПЕРЕКИСНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ В ТКАНИНАХ КОРОПА ЗА ДІЇ 19-НОРТЕСТОСТЕРОНУ
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2023.02.122Ключові слова:
короп, кров, гепатопанкреас, мітохондрії, ензими, ПОЛ, гормониАнотація
Метою роботи було дослідити активність ряду ензимів обміну вуглеводів, окремих амінокислот, креатинфосфату, неорганічного фосфору та показники перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) в гепатопанкреасі та плазмі крові коропів (Cyprinus carpio L.) за дії синтетичного стероїду 19-нортестостерону. Експерименти проведено на коропах дворічного віку, яких утримували впродовж 24 годин в акваріумах з різною концентрацією 19-нортестостерону у воді за оптимальної температури, вмісту кисню та рН. Активність лактатдегідрогенази (ЛДГ), лужної фосфатази (ЛФ), аланінамінотрансферази (АЛТ), аспартатамінотрансферази (АСТ), креатинфосфокінази (КФК) в надосадовій фракції гомогенату гепатопанкреаса контролювали УФ-кінетичними та колориметричними методами. Активність ізоцитратдегідрогенази (ІЦДГ) визначали спектрофотометрично за накопиченням NADPH, а лактатдегідрогенази (ЛДГ), глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Гл-6-ФДГ) і глюкозо-6-фосфатази (Гл-6-Фази) – за накопиченням NADH в реакціях перетворення відповідних субстратів. Для визначення концентрації дієнових кон’югатів, малонового диальдегіду (МДА), гідроперекисів ліпідів, активності каталази ( КТ) і супероксиддисмутази (СОД) в плазмі крові і надосадовій фракції гомогенату гепатопанкреаса використовували загальноприйняті біохімічні методи досліджень. Встановлено, що у риб, які знаходились у воді з концентрацією синтетичного стероїду 19-нортестостерону 50 мкг/дм3 впродовж 24 годин, вищий вміст МДА, дієнових кон’югатів, зростає активність КТ і СОД у плазмі крові, підвищується активність ЛФ, АЛТ, АСТ, КФК, КТ і СОД в надосадовій фракції гепатопанкреаса, а ЛДГ не змінюється, як і рівень гідроперекисів ліпідів в плазмі крові. За дії 19-нортестостерону в мітохондріальній фракції гепатопанкреаса коропів підвищується активність Гл-6-ФДГ і ІЦДГ, а в супернатанті Гл-6-Фази. В плазмі крові коропів за концентрації 19-нортестостерону у воді 200 мкг/дм3 зростає вміст гідроперекисів ліпідів, а в надосадовій фракції гепатопанкреаса - дієнових кон’югатів і активність СОД, тоді як ЛФ і КФК знижується відносно їх значень у риб за низького рівня ксенобіотика у воді. Вміст МДА, дієнових ко’югатів, а також активність КТ, СОД, ЛФ, КФК і ЛДГ в плазмі крові, ІЦДГ і Гл-6-ФДГ в мітохондріальній фракції та Гл-6-Фази і ЛДГ в супернатанті гепатопанкреаса не змінювались, але залишались вищими ніж в контролі. Зроблено висновок про стимулюючий вплив 19-нортестостерону на обмін вуглеводів, переамінування амінокислот аланіну та аспарартату, перетворення креатинфосфату, активність антиоксидантних ензимів та активацію ПОЛ у гепатопанкреасі дворічок коропа. Одержані результати поглиблюють розуміння механізму дії синтетичних стероїдів на метаболізм вуглеводів у кісткових риб, а встановлені відмінності активності ензимів та ПОЛ можуть бути важливими критеріями при екотоксикологічній оцінці водойм забруднених гормональними сполуками.
Посилання
Bibchuk K.V., Zhydenko A.O. The state of carp fish under conditions of intensive use of herbicides. Scientific Notes of Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology (special issue): Hydroecology. 2015; 64 (3-4): 74-72.
Zhidenko A.O., Bibchuk K.V., Barbukho O.V. Influence of glyphosate on energy metabolism in carp organs. Ukrainian Biochemical Journal. 2013; 85 (3): 22-30.
Zhidenko A.O., Bibchuk K.V., Poletai V.M., Kryvopysha V.V. The importance of liver metabolism indicators for fish adaptation in conditions of herbicide pollution of water bodies. Biological systems. 2012; 4 (4): 433-437.
Kurbatova I.M., Ivanova O.V., Zakharenko M.O. Antibacterial drugs, anthelmintics and hormones of pig enterprise waste. Agroecol. zhurn. 2017; 3: 122-129.
Mekhed O.B., Zhidenko A.O., Barbukho O.V. Influence of zincor on glucose content and activity of gluconeogenesis enzymes in tissues of carp (Cyprinus carpio L.) at different temperatures. Ukrainian Biochemical Journal. 2004; 76 (3): 110-113.
Oleksiuk N.P., Yanovych V.G. Activity of pro- and antioxidant systems in the liver of freshwater fish in different periods of the year. Ukrainian Biochemical Journal. 2010; 82(3): 41-48.
Potrokhov O.S., Zinkovskyi O.G., Khudiyash Y.M., Vodianytskyi O.M. Changes in the hormonal status of native fish under the influence of agroindustrial wastewater. Hydrobiol. zhurnal. 2023; 59 ( 3): 106_116.
Belfroid A.C., Horst A., Van der Vethaak A.D. Analysis and occurrence of estrogenic hormones and their glucuronides in surface water and waste Water in the Netherlands. Scienc. Tot. Environm. 1999; 225: 101–108.
Bergmeyer H.U., Bernt E., Hess B. In Methods of enzymatic Analysis. Verlag Chemie, Weinheim and Academic Press. NeuYork. 1963; 736- 741.
Biochemica information. W. Germany: Boehringer Mannenheim GmbH, Biochemica. 1975 1-2: 187.
Bradley P., Barber F., Cray J. Biodegradation of 17-Estradiol, Estrone and Testosterone in stream Sediments. Environm. Scienc. Technol. 2009. 43(13). 1902–1910.
Carbajal A., Reyes-López F.E., Tallo-Parra O. et al. Comparative Assessment of Cortisol in Plasma, Skin Mucus and Scales as a Measure of the Hypothalamic-Pituitary-Interrenal Axis Activity in Fish. Aquaculture. 2019; 506. 410–416.
Casey C.A., Anderson P.M. Subcellular Location of Glutamine Synthetase and Urea Cycle Enzymes in Liver of Spiny Dogfish (Squalus acanthias). J. Biol. Chem. 1982; 257 (14): 8449-8453.
Fine D.D., Breidenbach G.P., Price T.L. Quantification of estrogen in groundwater and swine lagoon samples using solidphase extraction, pentafluorobenzyl/ trimetylsilyl duivatizatvions and gas chromatogryfhy-negativ ion chemical ionization tandem mass spertrometry. Chromatogryphy. 2003;1017(1-2): 167–185.
Gornely S. Determination of serum protein by mean of biuret reaction. J. Biochem. 1949 177 (2). 751—755.
Guiguen Y. Implication of steroids in fish gonadal sex differentiation and sex inversion. Сarr. Top. Steroid Res. 2000; 3. 127-143.
Kurbatova I.M., Zacharenko M.O., Chepil L.V. Effect of chlortetracycline, nandrolone and albendazole on fractional comрosition of carp serum proteins. Ukr. J. Ecology. 2018. 8 (1). 57-63. ( In Ukraine ).
Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin Phenol Reagent. J. Biol. Chem. 1951; 197 (1): 265-275.
Martines-Alvares R.M., Morales A.E., Sanz A. Antioxidant defenses in fish: biotic and abiotic factors. Rev. Fish Biol. 2005, 15(1): 75-88.
Myronchyk, V.V. (1984). A.s. № 1084681 SSSR, MKY G № 33/48 Sposob opredelenyja gydroperekysej lypydov v byologycheskyh tkanjah. № 3468369/28–13; zajavl. 08.07.82; opubl. 07.04.84, Bjul. 13 (In Ukraine)
Mommsen T.P., Vijayan M.M., Moon T.W. Cortisol in Teleosts: Dynamics, Mechanisms of Action, and Metabolic Regulation. Rev. Fish Biol. Fish. 1999; 9: 211–268. https://doi.org/10.1023/A:1008924418720
Nedzvetsky V, Andrievsky G, Chachibaia T, Tykhomyrov A. Differences in antioxidant/protective efficacy of hydrated C60 fullerene nanostructures in liver and brain of rats with streptozotocin-induced diabetes. J. Diabet. Metabol. 2012; 3(8): 1-9.
Rajakumar A., Senthilkumaran B. Steroidogenesis and Its Regulation in Teleost-a Review. Fish Physiol. Biochem. 2020; 46: 803–818. https://doi.org/10.1016/S0303-7207(00)00383-X.
Schachman H.K. Ultracentrifugation in Biocemistry. New York: Acad. Press. 1959; 356.
Thomas L. Clinical laboratory diagnostics. Use and assessment of clinical laboratory results. Frankfurt/Main;TH-Buks Verlagsgesellschaft. 1998; 1527.
