CC BY
32
УДК 636.32/38:612.11:591.5
ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ СТАТУС ОВЕЦ В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Л.В. Ольховская, ГНУ Ставропольский НИИЖК А.К. Михайленко, Ставропольская государственная медакадемия
Масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду все чаще носят необратимый характер и заставляют не только искать новые подходы к развитию экологически более чистых технологических процессов, но и вести постоянный экологический мониторинг за процессами, происходящими в природе.
Оценить влияние интенсификации индустриального вмешательства в окружающую среду, сопровождающуюся прогрессирующим ее загрязнением, ухудшением состояния и даже исчезновением природных комплексов и популяций некоторых видов растений и животных, легче на примере какого-либо одного конкретно выбранного предприятия.
Учитывая, что влияние техногенных загрязнений на организм овцы и их связь с полиморфными системами белков и ферментов крови до настоящего времени практически не изучались, нами проведены исследования популяций овец кавказской породы в зоне техногенного загрязнения Невинномысского промузла (НПО «Азот» и АО Невинномысская ГРЭС), в СПК - колхозе «Руно» Кочубеевского района, расположенном в 1,5 км от Невинномысского объединения «Азот» по главному направлению розы ветров в так называемом «Армавирском ветровом коридоре», ширина которого достигает 36 км (опытная группа, п=106), и вне зоны ее влияния - ОПХ «Темнолесский» Шпаковского района Ставропольского края (контрольная группа, п=98).
Иммуногенетическое типирование овец проводилось методом горизонтального электрофореза в крахмальном геле по 4 полиморфным системам белков и ферментам крови - трансферрин (Tf), сывороточная арилэстераза (AEs), щелочная фосфатаза (Ар) - согласно методическим указаниям ВНИИОК (1982), гаптоглобин (Нр) - методом вертикального электрофореза в полиакриламидном геле по J. Zwoan, T. Maki (1968).
Анализ данных иммуногенетической аттестации овец опытной группы выявил высокую частоту встречаемости аллелей В локуса сывороточной арилэстеразы и С - щелочной фосфатазы (0,623 и 0,783 соответственно), типа С - гаптоглобина (64,4%), низкую - аллеля Е локуса трансферрина (0,094, табл.1).
Для овец контрольной группы характерна высокая частота встречаемости аллелей В локуса сывороточной арилэстеразы и С -щелочной фосфатазы (0,541 и 0,531 соответственно), типа А -гаптоглобина (52,9%), низкая - аллеля Е локуса трансферрина (0,062).
Сравнительный анализ животных обеих групп показал, что опытная группа овец значительно, но не достоверно (0,623 и 0,541)
отличается от животных контрольной группы более высокой концентрацией аллеля В локуса сывороточной арилэстеразы, достоверно (Р<0,05 - 0,001) - аллелей D локуса трансферрина и С -щелочной фосфатазы.
Фенотипически выявленные различия проявились в зоне техногенного загрязнения в более высокой концентрации гетерозиготных фенотипов АС, АД, АЕ, ВС, ВД, СД, ДЕ локуса трансферрина (2,415,4%), НВ - сывороточной арилэстеразы (64,1%), гомозиготного типа СС - щелочной фосфатазы (60,7%) по сравнению с частотой встречаемости этих фенотипов в контрольной группе: в пределах от 0 (отсутствие фенотипа ДЕ) до 8,7% в локусе трансферрина, НВ -сывороточной арилэстеразы (49,4%), гомозиготного типа СС - щелочной фосфатазы (27,7%). В обеих группах не выявлен фенотип ВЕ локуса трансферрина (рис., табл.2).
Таблица 1. - Частота встречаемости аллелей полиморфных белков и ферментов крови овец _________________________________
Системы Аллели Гру ппы
опытная контрольная
Tf A 0,316 0,294
B 0,175 0,170
C 0,217 0,180
D 0,198 0,294
E 0,094 0,062
AEs B 0,623 0,541
H 0,377 0,459
Ap B 0,217 0,469
C 0,783 0,531
%
20
15
10
5
АА АВ АС АЭ АЕ ВВ ВС ВЭ СС СЭ СЕ ЭЭ ЭЕ ЕЕ
Фенотипы трансферрина
□ опытная группа
□ контрольная группа
Рисунок. Распределение типов трансферрина у овец, %
Сумммарное количество гомозиготных особей в опытной группе по локусу трансферрина оказалось в 2,5 раза ниже, чем в контрольной (16,4 и 40,8% соответственно). Носительство гетерозиготных вариантов по данному локусу в опытной группе овец составило 83,6%, в контрольной - 59,2% (в 1,4 раза больше контроля). По локусу
0
сывороточной арилэстеразы количество гетерозигот в опытной группе превосходило, по сравнению с контролем, в 1,3 раза (соответственно 64,1 и 49,4% ), что свидетельствует о лучшей приспособленности к местным неблагоприятным условиям существования гетерозиготных форм.
Таблица 2. - Распределение фенотипов полиморфных
ферментных систем и гаптоглобина у овец опытной и контрольной групп, %_______________________________________________________
Локусы Фенотипы Группы ж кивотных
опытная контрольная
AEs ВВ 30,2 29,1
НВ 64,1 49,4
НН 5,7 21,5
Ap ВВ 3,6 21,5
ВС 36,7 50,8
СС 60,7 27,7
Нр А 31,8 52,9
В 3,8 24,2
С 64,4 22,9
Более адаптированными к неблагоприятным условиям техногенного загрязнения (опытная группа) оказались также овцы -носители гомозиготного варианта СС локуса щелочной фосфатазы (60,7 против 27,7%, или в 2,2 раза выше контроля) и гаптоглобина С - 64,4 против 22,9% (в 2,8 раза), при снижении в 6,0 раз количества животных опытной группы с типом гаптоглобина В (3,8 и 24,2% соответственно)^ 4% овец опытной группы обнаружена агаптоглобинемия (отсутствие в сыворотке крови или присутствие данного белка в ничтожно малых количествах).
Интересно отметить, что наиболее часто встречаемыми среди овец, обитающих в экстремальных условиях техногенного загрязнения, являлись носители трех комплексных фенотипических сочетаний полиморфных ферментных систем (сывороточная арилэстераза - АЕs, щелочная фосфатаза - Ар) - НВ ВС; НВ Сс и ВВ СС (32,1; 32,1; 22,6%, суммарно - 86,8%), а животные с комплексными фенотипами НН ВВ и НН ВС не выявлены в данной группе. По-видимому, такое сочетание фенотипов является наиболее неблагоприятным, что хорошо согласуется с данными С.Г. Джалиловой (1976) о повышенной чувствительности к растительным ядам овец с типом арилэстеразы НН (отсутствие эстеразной активности на электрофореграмме). Выявлено шесть животных (5,7%) с комплексным сочетанием АЕs НН Ар СС, жизнеспособность которых в экстремальных условиях существования, очевидно, возможна благодаря наличию в их комплексном фенотипе «благополучного» фенотипа щелочной фосфатазы СС, а подавляющее
количество овец имели в своем фенотипе «сильный» аллель арилэстеразы В.
Овцы контрольной группы отличались более широким спектром комплексных фенотипических сочетаний (9 против 7), но частота встречаемости вышеперечисленных сочетаний была ниже в 1,9; 1,7 и 3,2 раза соответственно. В данной группе отмечено более высокое носительство ферментных комплексов ВВ ВС; НВ ВВ; ВВ ВВ (в 2,2 -12,4 раза), наличие - НН ВВ и НН ВС (5,1 и 13,3%).
В опытной группе овец выявлено нарушение генетического равновесия по локусам трансферрина, сывороточной арилэстеразы и щелочной фосфатазы (х2= 46,47; 14,15; 149,61 соответственно).
Контрольная группа животных находится в генетическом равновесии (фактическое распределение фенотипов соответствует теоретически ожидаемому) по локусам сывороточной арилэстеразы и щелочной фосфатазы (х2=0,0199; 0,0592). По локусу трансферрина отмечено нарушение генетического равновесия (х2=34,49).
Средняя степень гетерозиготности (по Робертсону) оказалась выше в контрольной группе (58,6 против 52,8%), что, очевидно, связано с высокой концентрацией (60,7%) в опытной группе животных -носителей гомозиготного типа СС локуса щелочной фосфатазы и соответственно низкой гетерозиготностью по этому локусу - 34,0%. Однако степень генетической изменчивости популяции была выше в опытной группе (47,6% против 41,8% в контроле). В опытной группе оказался более широкий, по сравнению с контрольной, диапазон колебаний уровня полиморфности (число эффективно действующих аллелей) по локусам (1,5 - 4,4 против 1,99 - 4,2).
Таким образом, полученные нами иммуногенетические характеристики крови овец, адаптированных к условиям существования в зоне техногенного загрязнения, свидетельствуют о значительном изменении иммуногенетического статуса животных.
