Цивилизация
Исследователи Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН выяснили, что костистые рыбы, живущие в пресных водоемах, перестраивают свой метаболизм, чтобы защититься от негативного влияния гуминовых кислот. Эти вещества образуются при гниении останков животных и растений и запускают стресс-механизмы в печени. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Fish Physiology and Biochemistry.
Важным источником органического вещества в поверхностных пресных водах становятся продукты гниения мертвых организмов. Один из основных продуктов — гуминовые вещества, полезные для медицины и сельского хозяйства, но в значительных количествах опасные для водных существ. Так, их действие может навредить рыбозаводческим фирмам, которые будут вынуждены нести экономические издержки на лечение своих подопечных.
«Для достижения поставленной Правительством РФ цели — перехода к высокопродуктивной аквакультуре — важно обладать информацией об ограничениях, которые накладывает среда обитания на сам объект аквакультуры. Данный проект направлен на изучение физиологических реакций рыб на действие важного экологического фактора — содержания гуминовых кислот в водной среде», — рассказала Виктория Юрченко, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина Российской академии наук (ИБВВ РАН, Борок, Ярославская область).
Изучая белки печени маленьких рыбок медак, биологи ИБВВ РАН выяснили, в чем именно заключается механизм негативного влияния гуминовых кислот. Суть экспериментов состояла в том, что животных держали в аквариумах с разным содержанием вещества в воде, но при этом максимально приближенным к естественному. Протеомный анализ показал, что при любой концентрации гуминовых кислот образовывалось много печеночных ферментов биотрансформации, способных обезвреживать вредные соединения. Это свидетельствует о том, что организм действительно «воспринимает» вещества как что-то потенциально опасное и с чем нужно бороться.
Вместе с тем у подопытных медак изменилось содержание ферментов антиоксидантной защиты, которые также выполняют функцию защиты от повреждающих субстанций. Возможно, именно благодаря их действию ученые не обнаружили признаков окислительного стресса в печени, которые появляются при критичном для организма отравлении.
«Успешность аквахозяйства и его доходность напрямую зависит от здоровья рыб. Наши результаты позволяют иначе взглянуть на то, как эти животные реагируют на действие гуминовых кислот. Их высокая концентрация в водной среде является негативным фактором, поэтому уменьшение концентрации гуминовых кислот в воде позволяет снижать нагрузку на организм. Тогда энергия не тратится на защиту от этих веществ, а используется на нормальную жизнедеятельность. В практическом плане это выражается в более быстром наращивании полезной массы рыб, то есть повышении эффективности аквакультуры», — отметила Виктория Юрченко.