Глутатионовое звено антиоксидантной системы в тканях радужной форели (oncorhynchus mykiss walbaum), иммунизированной анти-aeromonas вакциной

го аграрного университета. - 2011.- № 1 (29).- С. 178-179.

3. Татарникова, Н.А. Морфология гистогематических барьеров при спонтанном и экспериментальном хла-мидиозе животных с разным типом плаценты /Н.А. Татарникова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2010.- № 2 (26).- С. 174-175.

УДК 639.09:615.2 глутатионовое звено антиоксидантной системы в тканях радужной форели (oncorhynchus mykiss walbaum), иммунизированной анти-aeromonas вакциной ПМ. Ткаченко1, кандидат биол. наук, И. Прудневская2, кандидат биол. наук

UDC 639.09:615.2 the glutathione-dependent link of antioxidant system in tissues of rainbow trout (oncorhynchus mykiss walbaum) immunized by anti-aeromonas vaccine Tkachenko G.1, Grudnevska I.2

1 Кафедра зоологии и физиологии животных, Институт биологии и охраны среды, Поморский Университет в Слупске, Польша2 Отдел исследований лососевых рыб, Института пресноводного рыбного хозяйства, Рутки, 83-330 Жуково, Польша

tkachenko@apsl.edu.pl,jgшdniewska@infish.com.pl

department of Zoology and Animal Physiology, Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in SJupsk, Poland

department of Salmonid Research, Inland Fisheries Institute, Rutki, 83-330 Zu-kowo, Poland

Целью данного исследования была оценка последствия использования вакцины против Aeromonas spp. на активность ферментов глута-тионового звена антиоксидантной системы (глутатионредуктаза, глу-татионпероксидаза) в мышечной, жаберной и мозговой тканях радужной форели (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Иммунизация рыб вакциной против Aeromonas spp. существенно уменьшает активность глутатионового звена в мышечной и жаберной тканях, не влияя на активность ферментов в мозговой ткани. Наше исследование позволяет заключить, что влияние иммунизации рыб вакциной против аэромоноза проявляется в виде существенных изменений в активности ферментов, ответственных за S-тиоляцию/ детиоляцию активных центров протеинов, защищая их от необратимой окислительной модификации и инактивации, что способствует поддержанию функциональной активности клеток.

The aim of this study was to examine the influence of vaccine against Aeromonas spp. on the glutathione-dependent link of antioxidant system (glutathione reductase, glutathione peroxidase) in the muscle, gill, and brain tissues of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum). The immunization of fish by vaccine against Aeromonas spp. significantly decreased the glutathione-dependent link activity in the muscle and gill tissues, while no affecting activity of enzymes in brain tissue. The immunization influence against Aer-omonas spp. manifests itself in the form of significant alterations in the activity of enzymes responsible for the S-thiolation of active centers in proteins, protecting them from irreversible oxidative modification and inactivation helping to maintain the functional activity of cells, this allows us to conclude our research.

Ключевые слова: иммунизация, вак- Key words: immunization, vaccine, цина, Aeromonas, радужная форель, Aeromonas, rainbow trout, glutathione, глутатион, антиоксидантная защита antioxidant protection

Одним из важнейших биологических факторов, нарушающих нормальное процессы в прудовом рыбоводном процессе, становятся инфекционные заболевания культивируемых рыб. В последние годы наиболее актуальной является проблема бактериозов рыб, обусловленных грамнегативными бактериями, среди которых лидирующее место занимают подвижные аэромонады. Вызываемый ими язвенно-геморрагический синдром (бактериальная геморрагическая септицемия, аэромоноз, краснуха или краснухоподобное заболевание) наносит значительный ущерб, обусловливая гибель рыб и снижение темпа роста инфицированных особей, которое имеет место даже при отсутствии клинических проявлений болезни [1].

В данной ситуации эффективным методом борьбы с болезнями рыб бактериальной этиологии может стать иммунопрофилактика. В мировой практике накоплен значительней опыт по повышению антибактериальной резистентности рыб, сохранению поголовья и поддержанию высоких темпов роста при помощи вакцинации [2].

Несмотря на важность и успех вакцинации, мало известно о механизмах биохимических реакций в тканях иммунизированных рыб. Активные формы кислорода (АФК) выполняют важную роль в жизнедеятельности, однако при интенсификации их образования происходит усиление процессов окислительного стресса, что сопровождается нарушениями в свойствах биомембран, функционирования клеточного метаболизма и приводит к гибели клеток [3]. Защита от разрушающего действия свободных радикалов осуществляется неферментативным и ферментативным звеньями антиоксидантной системы (АОС), важное место в которой отводится глутати-онредуктазной-глутатионпероксидазной системе. Поэтому целью данного исследования была оценка последствия использования вакцины против Aeromonas spp. на активность ферментов глутатионового звена антиоксидантной системы (глутатион-редуктаза, глутатионпероксидаза) в мышечной, жаберной и мозговой тканях радужной форели (Oncorhynchus mykiss Waibaum).

Материалы и методы исследований. Эксперимент проводили в Отделе исследований лососевых рыб Института пресноводного рыбного хозяйства (Жуково, Польша). Все биохимические анализы осуществляли на кафедре зоологии и физиологии животных Института биологии и охраны окружающей среды Поморского университета в Слупске (Польша). Радужная форель была разделена на две группы (контрольную и вакцинированную). Рыбу иммунизировали вакциной против аэромо-ноза, состоящей из инактивированных штаммов Aeromonas salmonicida и A. hydrofila в концентрации 1x1010 колониеобразующих единиц (КОЕ). Иммерсионный раствор содержал 1 литр вакцины на 10 л воды. Погружение рыбы в этот раствор длилось от 60 до 120 секунд. Ткани были выделены после декапитации рыб через 30 дней после иммунизации. Буфер изоляции содержал 100 мМ Трис-HCl (рН 7,2). Гомогенаты центрифугировали 15 мин при 3000 об./мин. Белок в пробах определяли методом Брэдфорд (1976). Активность глутатионового звена АОС определяли с помощью глутатионредуктазы (ГР) и глутатионпероксидазы (ГПО). Полученные результаты анализировали с помощью пакета программы STATISTICA 10.0 (StatSoft, Poland). Статистически достоверные разницы между параметрами в контрольной и вакцинированной группах рыб оценивали с помощью Ц-критерия Манна-Уитни (р<0,05).

Результаты исследований. Глутатионовое звено АОС находит широкое применение в научно-исследовательской практике, являясь удобным объектом изучения механизмов компенсации дезадаптационных сдвигов на уровне отдельных антиок-

сидантных ферментов, что представляет как самостоятельный научный интерес, так и служит ключом к пониманию роли происходящих метаболических изменений при интенсификации окислительного стресса [4]. Как показали результаты наших исследований, иммунизация рыб вакциной против аэромоноза существенно влияет на активность ГР и ГПО (рис.).

Рис. - Вплияние иммунизации анти-Авготопаэ вакциной на активность глута-тионредуктазы и глутатионпероксидазы в мышечной, жаберной и мозговой тканях радужной форели.

* изменения статистически достоверные (р<0,05) между показателями, полученными в контрольной и вакцинированной группах рыб.

Глутатионпероксидаза (ГПО; К.Ф. 1:11.1.9.) катализирует реакцию детоксикации органических и неорганических пероксидов без образования свободных радикалов, используя в качестве донора водорода восстановленный глутатион [4, 5]. Активность ГПО существенно зависит от концентрации данного субстрата, а следовательно, от активности ГР и уровня НАДФН в клетке [4, 5].

Активность ГР в мышечной и жаберной тканях вакцинированных рыб была существенно снижена на 6,5% (р=0,021) и 49% (р=0,000) в сравнении с показателями у рыб контрольной группы. Похожие тенденции показаны также и в активности ГПО. Как показали результаты наших исследований, активность ГПО в мышечной и жаберной тканях вакцинированных рыб также существенно снижена на 62,5% (р=0,000) и 53% (р=0,001) соответственно по сравнению с рыбами контрольной группы (рис.). Существенных изменений в активности ферментов глутатионового звена АОС в мозговой ткани вакцинированной группы не выявленно (рис.).

Выводы. В результате наших исследований была проанализирована активность ферментов глутатионового звена АОС (глутатионредуктаза, глутатионпероксидаза) в мышечной, жаберной и мозговой тканях радужной форели, вакцинированной против аэромоноза. Иммунизация рыб вакциной против Aeromonas spp. существенно уменьшает активность глутатионового звена АОС в мышечной и жаберной тканях, не влияя на активность ГР и ГПО в мозговой ткани. Проведенное исследование позволяет заключить, что влияние иммунизации рыб вакциной против аэромоноза проявляется в виде существенных изменений в активности ферментов, ответственных за S-тиоляцию/детиоляцию активных центров протеинов, защищая их от необратимой окислительной модификации и инактивации, что способствует поддержанию функциональной активности клеток [6].

This study was supported by grant of the Pomeranian University for Young Scientists.

Список литературы:

1. Дас, Д.К. Превращение сигнала гибели в сигнал выживания при редокс-сигнализации/ Д.К. Дас, Н. Молик // Биохимия, 2004. - 69(1): 16-24.

2. Gudding, R. Recent developments in fish vaccinology / R. Gudding, A. Lillehaug, R. Evensen // Vet. Immunol. Immunopathol. - 1999. - 72(1-2) - P. 203-212.

3. Srikanth K., Pereira E., Duarte A.C., Ahmad I. 2013. Glutathione and its dependent enzymes' modulatory responses to toxic metals and metalloids in fish - a review. Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 20(4): 2133-2149.

4. Thompson K.D., Adams A. Current Trends in Immunotherapy and Vaccine Development for Bacterial Diseases of Fish. In: Current trends in the study of bacterial and viral fish and shrimp diseases / Ed. Ka Yin Leung. Molecular aspects of fish and marine biology; v. 3. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2004, pp. 313-371.

5. Valavanidis, A. Molecular biomarkers of oxidative stress in aquatic organisms in relation to toxic environmental pollutants / A. Valavanidis, T. Vlahogianni, M. Dassenakis, M. Scoullos // Ecotoxicology and Environmental Safety. -2006. - 64. - P. 178-189.

6. Yagi K. Active oxygens, lipid peroxides, and antioxidants / Ed. by K. Yagi. - Japan Scientific Societies Press, Japan. - 1993. - 372 p.

УДК 639.09:615.2

маркеры антиоксидантной защиты в жаберной ткани радужной форели (oncorhynchus mykiss walbaum) после профилактических дезинфицирующих мероприятий с формалином ПМ. Ткаченко1, канд. биол. наук, И. Грудневская2, канд. биол. наук

UDC 639.09:615.2 biomarkers of antioxidant defense in the gill tissue of rainbow trout (oncorhynchus mykiss walbaum) disinfected by formalin

Tkachenko G.1, Grudniewska I.2

1Кафедра зоологии и физиологии животных, Институт биологии и охраны среды, Поморский Университет в Слупске, Польша2 Отдел исследований лососевых рыб, Института пресноводного рыбного хозяйства, Рутки, 83-330 Жуково, Польша

tkachenko@apsl.edu.pl, jgrudniewska@infish.com.pl

1 Department of Zoology and Animal Physiology, Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in SJupsk, Poland2 Department of Salmonid Research, Inland Fisheries Institute, Rutki, 83-330 Zukowo, Poland

Целью данного исследования была оценка активности системы анти-оксидантной защиты

The aim of this study was to evaluate the activity of antioxidant defense system (superoxide dismutase, catalase, glutathione reductase, glutathione peroxidase) in the gill tissue of rainbow trout (Oncorhynchus