CC BY
5УДК 582.274(265.52)
О.В. Перервенко1' 2, А.Н. Кашутин1, Х.М. Меджидова2
1 Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 83003;
2 Филиал № 2 ФГКУ «1477 Военно-морской клинический госпиталь» МО РФ, Петропавловск-Камчатский, 683015 e-mail: perervenko2014@gmail. com
СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ИММУННЫХ СВОЙСТВ ЭКСТРАКТОВ FUCUS DISTICHUS SUBSP. EVANESCENS, СОБРАННОГО В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ АВАЧИНСКОЙ ГУБЫ (ЮГО-ВОСТОЧНАЯ КАМЧАТКА)
Даны сведения об изменениях фагоцитарных и гуморальных свойств экстрактов бурой водоросли Fucus distichus subsp. еvanescens, собранных в разных местах Авачинской губы. Водно-спиртовые вытяжки из фукусов различных месторождений (бух. Сероглазка и бух. Лагерная) отличались по действию на нейтрофильные лейкоциты и иммуноглобулины крови.
Ключевые слова: Авачинская губа, окружающая среда, экология, водно-спиртовые вытяжки, Fucus distichus subsp. еvanescens, нейтрофилы, фагоцитоз.
O.V. Perervenko1' 2, A.N. Kashutin1, Kh.M. Medzhidova2
1 Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003;
2Military marine clinical hospital, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683015 e-mail: [email protected]
KNOWLEDGE STATE OF IMMUNE PROPERTIES OF FUCUS DISTICHUS SUBSP. EVANESCENCE EXTRACTS COLLECTED IN THE NORTH-EASTERN PART OF THE AVACHA BAY (SOUTH-EASTERN KAMCHATKA)
Data on changes in the phagocyticand humoral properties of brown algae Fucus distichus subsp. evanescens extracts collected in different places of the Avacha Bay are given. Water-alcohol extracts from algae of various habitats (the Seroglazka Bay and the Lagernaya Bay) differed in their effect on neutrophilic leukocytes and blood immunoglobulins.
Key words: the Avacha Bay, environment, ecology, water-alcohol extracts, Fucus distichus subsp. evanescence, neutrophils, phagocytosis.
Водные пространства морей и океанов являются конечными вместилищами для большинства отходов. К горным породам и частичкам почвы, переносимым потоками воды, и за счет атмосферных явлений с континентов в Мировой океан после освоения человечеством побережий морей и океанов присоединились продукты и его жизнедеятельности. Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию, являясь естественными приемниками всех хозяйственно-бытовых и производственных стоков.
Авачинская губа не стала исключением [1, 2, 4]. На ее берегах расположены базы военно-морского, торгового, нефтеналивного и рыбного флотов, нефтехранилища, судоремонтные и рыбоперерабатывающие предприятия, и проживает три четверти населения Камчатки. Основные загрязнители вод - нефтепродукты, фенолы, СПАВ и тяжелые металлы - поступают из канализационных, ливневых и промышленных стоков [2]. В некоторых районах береговая линия
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана., промысловое и техническое использование
вдоль городского побережья подверглась значительной антропогенной трансформации, которая в комплексе с многолетним антропогенным загрязнением привела к значительным изменениям в структуре прибрежных сообществ.
Не стали исключением водоросли-макрофиты Авачинской губы. За последние годы морская флора претерпела существенные изменения. В 1970-е гг. насчитывалось 165 видов водорослей-макрофитов, из которых зеленых - 32, бурых - 47 и красных - 86 видов [1]. В настоящее время видовой состав водорослей значительно обеднел. По результатам флористических исследований 2016 г. было отмечено всего 20 видов бурых и красных водорослей без учета Chlorophyta [3]. Необходимо отметить, что среди многолетних видов самым массовым в литоральной зоне является Е. distichus [6]. Многие другие бурые водоросли либо сократили свое существование, либо вовсе исчезли, в то время как фукус продемонстрировал высокую выживаемость и повсеместное присутствие в литорали губы [7, 8].
Как показали наши исследования, распределение Е. distichus в разных районах бухты неравномерно. Свойства экстрактов фукуса ранее никем не исследовались. Поэтому целью настоящей работы явилось изучение свойств водно-спиртовых вытяжек фукусов, собранных в разных местах губы (рис. 1).
Рис. 1. Места сбора Fucus distichus subsp. evanescens: 1 - бухта Сероглазка; 2 - горло губы
По данным наших обследований литорали северо-восточной части Авачинской губы выявлено, что наибольшая площадь покрытия фукусом приходится на бух. Сероглазка, а в районе «горло губы» он встречается крайне редко.
Известно, что одним из важнейших элементов врожденного иммунитета являются нейтрофи-лы крови человека. От этих клеток зависит устойчивость организма к вирусным, бактериальным, грибковым и паразитарным болезням. Действие сульфатированных полисахаридовиз морских водорослей на фагоцитоз нейтрофильных фагоцитов подробно описано в ряде научных работ [9-12].
Для приготовления водно-спиртовых вытяжек использовали внешне неизмененные растения, собранные в выше указанных районах 21 июля 2018 г. Водно-спиртовой экстракт бух. Сероглазка был обозначен № 1, горла губы - № 2. Проведены параллельные исследования фукусовых тинктур на 35 образцах крови добровольцев за период 2019-2020 гг.
При формировании в группы обследуемых водно-спиртовых экстрактов Е. distichus определилась следующая особенность: 0,25% раствора всех водорослей давал ответ адекватный кон-
тролям, в 1-, 2- и 5-процентных разведениях при воздействии макроводорослевого экстракта горла губы фагоцитарная активность (ФАН%) была достоверно выше контрольных значений (рис. 2, вверху), фагоцитарное число (ФЧ) - было выше в образцах 5-, 2- и 1% (см. рис. 2). Концентрации растворов 10 и 20 процентов обладали выраженным ингибирующим действием. У образцов, собранных в бух. Сероглазка, ФАН% и ФЧ во всех разведениях определялись на уровнях ниже контрольных значений (рис. 2). Таким образом, нами in vitro установлено, что водно-спиртовой экстракт фукуса, собранного в различных географических координатах губы и условиях обитания, по-разному оказывает влияние на проявление фагоцитарной активности клеток крови человека.
При определении иммуноглобулинов основных классов в образцах сыворотки крови добровольцев отметили следующее: уровень иммуноглобулина М (IgM) по сравнению с контролем достоверно ниже в образцах горла губы, показатели IgG и IgA были близки к контрольным значениям. В образцах, собранных в районе бух. Сероглазка, выраженных отличий с контролями не обнаружили.
В ходе проведенных исследований свойств соединений, присутствующих в F. distichus из бух. Сероглазка и горла губы, отметили следующую особенность: образцы водно-спиртовых вытяжек имеют различные характеристики. В малых концентрациях образец № 2 F.distichus способен повышать относительное количество фагоцитирующих клеток и их фагоцитарное число. Более высокие дозы (10% и >) снижают показатели фагоцитарной активности нейтрофилов. В разведениях образца № 1 стимулирующего влияния на фагоциты не выявлено.
Сероглазка горло губы Авачинской бухты
Сероглазка горло губы Авачинской бухты
Рис. 2. Влияние свойств водно-спиртовых вытяжек Fucus distichus subsp. evanescens на анализ фагоцитарной активности (вверху) и фагоцитарного числа (внизу) клеток крови человека
Таким образом, изменения свойств микропопуляций F. distichus, собранных у городского побережья Петропавловска-Камчатского, вызваны антропогенным воздействием. Изучение функциональной активности иммунитета является перспективным направлением.
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование
Литература
1. Клочкова Н.Г., Березовская В.А. Макрофитобентос Авачинской губы и его антропогенная деструкция. - Владивосток: Дальнаука, 2001. - 205 с.
2. Исторический обзор исследований и основные результаты комплексного экологического мониторинга Авачинской губы в 2012 г. / Е.В. Лепская, О.Б. Тепнин, В.В. Коломейцев, Е.А. Устименко, Н.В. Сергиенко, Д.С. Виноградова, В.Д. Свириденко, М.А. Походина, В.А. Ще-голькова, В.В. Максименков, А.А. Полякова, Р.С. Галямов, С.Л. Горин, М.В. Коваль // Исследования водных биологических ресурсов Камчатки северо-западной части Тихого океана. - 2014. -№ 34. - С. 5-21.
3. Лопатина Н.А., Климова А.В., Клочкова Н.Г. Современный видовой состав массовых представителей макрофитобентоса Авачинской губы и его сезонные изменения // Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование: материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. - Петропавловск-Камчатский: Камчат ГТУ, 2017. - С. 142-147.
4. Альтернативный маршрут транспортирования. 2010. Информагент. «Атомные связи». URL: http://www.atomic-energy.ru/articles/2010/01/18/8152.
5. Адрианов А.В. Экологическая безопасность Дальневосточных морей РФ. // Х Съезд Гидробиологического общества при РАН // Тезисы докладов (г. Владивосток, 28 сентября -2 октября 2009 г.) / Отв. ред. Алимов А.Ф., Адрианов А.В. - Владивосток: Дальнаука, 2009. - С. 4-5.
6. Кашутин А.Н., Климова А.В., Клочкова Н.Г. Сезонная динамика роста экстрактов Fucus distichus subsp. еvanescens (С. Agardh) H.T. Povell, 1957 (Phaeophyceae: Fucales) в Авачинской губе (юго-восточная Камчатка) // Биология моря. - 2019. - Т. 45 (4). - С. 231-239.
7. Климова А.В., Кашутин А.Н., Клочкова Т.А. Развитие проростков Fucus distichus subsp. еvanescens (Phaeophyceae, Fucales) в изменяющихся условиях солености, температуры и фотопериода // Вестник КамчатГТУ. - 2019. - № 49. - С. 65-75.
8. Кашутин А.Н., Климова, А.В., Клочкова Т.А. Воздействие ледового покрова на межгодовые изменения состояния литоральных зарослей бурой водоросли Fucus distichus subsp. еvanescens в Авачинской губе (юго-восточная Камчатка) // Вестник КамчатГТУ. - 2018. -№ 44. - С. 88-99.
9. Запорожец Т.С. Клеточные и молекулярные механизмы иммуномодулирующего действия биополимеров морских гидробионтов: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Владивосток, 2006.
10. Кузнецова Т.А. Корреция иммунитета и гемостаза биополимерами из морских гидробионтов: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 2009.
11. Беседнова Н.Н., Запорожец, Т.С., Макаренкова И.Д. и др. Сульфатированные полисахариды водорослей - модификаторы функции врожденного иммунитета при бактериальных, вирусных и паразитарных инфекциях // Успехи современной биологии. - 2011. - Т. 131, № 5. -С.503-517.
12. Antimicrobial and biochemical properties of selected edible brown and red marine macro-algae / A.A. Hazzani, A.I. Shehata, N.M.S. Moubayed., H.J. Houri // J. Pure Appl. Microbiol. - 2014. -№ 8 - Р.1275-1282.
