CC BY
19
УДК 597.841:574.64
ВЛИЯНИЕ НАКОПЛЕННОЙ РТУТИ НА АКТИВНОСТЬ ГЛИКОЗИДАЗ И ИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ДЕЙСТВИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ У ГОЛОВАСТИКОВ СЕРОЙ ЖАБЫ
И. Л. Голованова1, А. А. Филиппов1, В. Т. Комов1, Г. А. Урванцева2, Е. Г. Евдокимов2
1 Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузскийр-н, e-mail: [email protected] 2 Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова 150003, г. Ярославль, ул. Советская, д. 14, e-mail: [email protected]
В экспериментах in vivo проанализировано влияние накопленной в организме ртути (Hg) на активность гликозидаз (мальтаза, амилолитическая активность) в организме головастиков серой жабы Bufo bufo L. Установлены разнонаправленные изменения активности гликозидаз в зависимости от уровня накопленной Hg и сроков эксперимента. При большем накоплении ртути отмечено снижение активности исследованных гликозидаз и повышение чувствительности ферментов, гидролизующих полисахарид крахмал, к действию ионов тяжелых металлов (Cu, Zn, Cd, Pb).
Ключевые слова: амфибии, серая жаба, гликозидазы, тяжелые металлы.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время практически все водоемы загрязнены тяжелыми металлами, которые в отличие от органических загрязнителей не подвергаются биодеградации, и долгое время не покидают биологический цикл. Они присутствуют в растворимой (или ионной), коллоидной (органической и неорганической) или взвешенной форме. Наибольшей биологической активностью, как правило, обладают ионные формы металлов либо их липофильные комплексы, такие как метилртуть. Ртуть занимает одно из ведущих мест среди тяжелых металлов, оказывающих токсическое действие на живые организмы. Для нее характерна высокая способность к распространению в окружающей среде, биоаккумуляции и миграции по трофическим цепям. Она поступает в атмосферу, как из природных, так и антропогенных источников. Природная эмиссия связана с активностью вулканов, выветриванием горных пород, испарением с поверхности вод мирового океана. Основные антропогенные источники ртути — промышленные предприятия, сжигающие ископаемые виды топлива, предприятия цветной металлургии, производящие цемент, железо и сталь. Масштабы ее антропогенной эмиссии в атмосферу соизмеримы с количествами, участвующими в природном глобальном цикле (Моисеенко и др, 2006). Продолжительность жизни ртути в атмосфере невелика (несколько дней), однако в почве и воде время ее жизни составляет сотни тысяч лет. Мигрируя на большие расстояния и попадая в водоемы, ртуть может представлять угрозу экосистемам и здоровью гидробионтов.
Высокие концентрации ртути (1-3 мг/кг) неоднократно регистрировались в мышцах рыб из водоемов северо-запада России (Комов и др., 2004). Доминирующим фактором в повышении биодоступности ртути при низком ее содержании в абиотических компонентах системы является закисле-ние воды. Попав с атмосферными осадками в те водоемы, где низкие значения pH создают благоприятные условия для интенсивного протекания процессов метилирования, и, пройдя по трофической цепи, ртуть аккумулируется в тканях гидробионтов в концентрациях, значительно превышающих содержание металла в воде и кормовых организмах. У рыб, экспонированных к сублетальным концентрациям ртути, отмечен целый спектр репродуктивных и физиолого-биохимических нарушений (Boeing, 2000; Голованова, 2008; Немова и др., 2014). Ртуть изменяет пищевое поведение рыб, вызывает оксидативный стресс, оказывает мутагенные и тератогенные эффекты. В организм животных она поступает преимущественно с пищей и накапливается в разных тканях и органах в значительных концентрациях. До 95% ртути в тканях гидробионтов, находится в более токсичной метилированной форме. В ряде экспериментов изучено влияние поступающей с пищей ртути на активность гидролаз у беспозвоночных (Голованова и др. 2002) и молоди рыб (Svobodová et al., 1999; Голованова, Комов, 2005; Голованова и др., 2002, 2008; Кузьмина и др., 2013). Кроме того, выявлены разнонаправленные эффекты этого металла на пищеварительные ферменты рыб (Голованова и др., 2012, 2015) и мелких млекопитающих (Голованова и др., 2012а) из природных популяций.
Жаба серая — самая крупная из жаб, обитающих в лесах Европейской части России. Размножение и раннее развитие до стадии метаморфоза проходят в водной среде. Головастики ведут донный образ жизни, роются в иле и поедают растительные остатки и животный корм. Развиваются головастики довольно быстро: на 7-8-й день исчезают наружные жабры, на 22-й появляются почки задних конечностей, на 42-й появляются передние конечности, на 44-45-й начинается резорбция хвоста, и к 50-55 дню они завершают метаморфоз и выходят на сушу. Поскольку значительное количество тя-
желых металлов накапливается в грунтах, а ртуть в них подвергается и бактериальному метилированию с образованием более токсичной формы — метилртути, головастики серой жабы могут накапливать значительное количество металлов непосредственно с кормом. Известно, что присутствие одних металлов может изменять чувствительность организма к действию других (Голованова, 2008). Однако действие ртути на активность гликозидаз — ферментов, гидролизующих углеводы, и влияние содержания ртути на чувствительность этих ферментов к действию ионов тяжелых металлов в тканях головастиков серой жабы исследовано крайне слабо (Евдокимов, 2015).
Цель работы состояла в изучении влияния накопленной ртути (Hg) на активность гликозидаз и их чувствительность к действию ионов тяжелых металлов — меди (Cu), цинка (Zn), свинца (Pb) и кадмия (Cd), в организме головастиков серой жабы Bufo bufo L.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Объектом исследования служили головастики серой жабы, отловленные 2 июня 2015 г сачком в прудах вблизи пос. Борок. (Некоузский район, Ярославской области). В лабораторных условиях головастиков содержали в двух пластиковых бассейнах (1 и 2) объемом ~ 500 л с проточной водой при температуре 20°С и постоянной аэрации. В каждый бассейн было помещено по 90 экз. головастиков. Один раз в сутки в каждый бассейн добавляли по 4 г растертого фарша: в 1-ый бассейн вносили фарш из мышечной ткани минтая с содержанием ртути 0.078 мг/кг сырой массы (контрольная группа), во 2-ой — из мышечной ткани окуня с содержанием ртути 0.585 мг/кг сырой массы (опытная группа). Из бассейнов регулярно убирали остатки фарша, чтобы вода оставалась чистой. На 0, 7, 15, 18, 22, и 25-е сутки из каждого бассейна отбирали по 4-10 экз. головастиков для последующего биохимического анализа. Определение ртути в организме головастиков проводили атомно-абсорбционным методом на анализаторе ртути РА-915+ с приставкой ПИРО-915+ с использованием программного обеспечения RA915P.
Для определения активности гликозидаз (мальтаза, амилолитическая активность) готовили суммарные гомогенаты из целого организма головастиков (по 4-25 экз. на каждый вариант эксперимента) при помощи стеклянного гомогенизатора, добавляя охлажденный до 2-4°С раствор Рингера для холоднокровных животных (110 мМ NaCl, 1.9 мМ KCl, 1.3 мМ CaCh. рН 7.4) в соотношении 1:9. Растворы субстратов (1.8%-ный картофельный крахмал и 50 ммоль/л мальтоза) готовили на таком же растворе Рингера. Инкубацию гомогената и субстрата проводили в течение 20-60 мин при температуре 20°С рН 7.4 при непрерывном перемешивании. Амилолитическую активность (отражающую суммарную активность ферментов, гидролизующих крахмал — а-амилазы КФ 3.2.1.1, глюкоамилазы КФ 3.2.1.3 и мальтазы КФ 3.2.1.20) определяли по приросту гексоз методом Нельсона в модификации Уголева, Иезуитовой (1969). Для определения активности мальтазы глюкозооксидазным методом применяли набор для клинической биохимии «Фотоглюкоза» (ООО «Импакт», Россия). Активность ферментов определяли в пяти повторностях с учётом фона (количества конечных продуктов реакции в исходном гомогенате) и выражали в микромолях продуктов реакции, образующихся за 1 мин инкубации в расчёте на 1 г влажной массы ткани (мкмоль/г-мин). Чувствительность гликозидаз к in vitro действию ионов меди, цинка, кадмия и свинца изучали, используя растворы сернокислых солей: (CuSÜ4 х 5H2O), (ZnSÜ4 х 7H2O), CdSÜ4, и азотнокислого свинца Pb(NÜ3)2. Номинальная концентрация ионов металла в соли составила 25 мг/л. Подобные концентрации ионов данных металлов встречаются в тканях рыб и объектов их питания (Перевозников, Богданова, 1999).
Результаты представлены в виде средних значений и их ошибок (M±m). Достоверность различий оценивали, используя однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA, LSD-тест) при p < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На протяжении всего эксперимента содержание металла возрастало в организме головастиков обеих групп (табл. 1). При этом у головастиков опытной группы содержание Hg превышало таковое у особей контрольной группы в 7.4 раза на 7-е, в 1.9 раза на 15-е, в 2.4 раза на 18-е и в 1.7 раза на 22-е сут. Уровень амилолитической активности достоверно не различался у особей контрольной и опытной групп на 7-е сут. В то же время на 15-е сут. отмечено достоверное повышение амилолитической активности на 41%, активности мальтазы — на 26% по сравнению с контрольной группой. Однако на 18-е и 22-е сут. у головастиков опытной группы амилолитическая активность была на 30 и 23% ниже, чем у особей контрольной группы. Достоверное снижение активности мальтазы на 10% у головастиков опытной группы по сравнению с контрольной выявлено лишь на 22-е сут. опыта.
Поскольку на 18-е сут. опыта был накоплен достаточно высокий уровень Hg, а её содержание в тканях головастиков опытной группы в 2.4 раза превышало таковое у особей контрольной группы, бы-
ла предпринята попытка оценить чувствительность гликозидаз к in vitro действию ионов Cu и Zn, являющихся необходимыми микроэлементами, и также ионов Pb и Cd, которые таковыми не являются.
Таблица 1. Активность гликозидаз у головастиков серой жабы с разным содержанием ртути
Длительность опыта, сут. Содержание Hg, мг/кг Ферментативная активность, мкмоль/(гмин)
Амилолитическая Мальтаза
0 0.039 ± 0.010 2.49 ± 0.06 0.87 ± 0.01
7 0.016 ± 0.007 0.119 ± 0.007*** 1.72 ± 0.02 1.71 ± 0.05 1.51 ± 0.04 1.61 ± 0.04
15 0. 057 ± 0.008 0.111 ± 0.007*** 1.39±0.06 1.96±0.06*** 1.91±0.02 2.40±0.02***
18 0.106 ± 0.007 0.257 ± 0.007*** 1.15 ± 0.03 0.81 ± 0.02*** 2.13 ± 0.02 2.07 ± 0.02
22 0.140 ± 0.027 0.234 ± 0.027*** 0.92 ± 0.04 0.71 ± 0.01* 2.08 ± 0.03 1.88 ± 0.02**
Примечание: приведены среднее значение показателя и его ошибка (n = 10-25); различия показателей достоверны при * — р < 0.05, ** — р < 0.01, *** — р < 0.001 (ANOVA, LSD-test).
Амилолитическая активность у головастиков контрольной группы с меньшим содержанием Hg достоверно снижалась на 26% лишь в присутствии ионов Cu (табл. 2).
Таблица 2. Активность гликозидаз у головастиков серой жабы с разным содержанием ртути на 18-е сут. опыта в присутствии ионов тяжелых металлов in vitro
Содержание Hg, Ионы тяжелых металлов в концентрации 25 мг/л
мг/кг 0 Cu Zn Pb Cd
Амилолитическая активность, мкмоль/(гмин)
0.106 ± 0.007 0.88 ± 0.05 0.65 ± 0.03* 0.72 ± 0.04 0.75 ± 0.04 0.80 ± 0.03
0.257 ± 0.007 0.76 ± 0.02 0.57 ± 0.01*** 0.68 ± 0.02* 0.55 ± 0.02*** 0.58 ± 0.03**
Активность мальтазы, мкмоль/гмин
0.106 ± 0.007 2.12 ± 0.04 1.91 ± 0.04* 2.24 ± 0.10 2.25 ± 0.03 2.19 ± 0.06
0.257 ± 0.007 2.38 ± 0.05 2.48 ± 0.05 2.50 ± 0.04 2.64 ± 0.03* 2.43 ± 0.001
Примечание: приведены среднее значение показателя и его ошибка (n = 10-25); различия показателей в строке достоверны по сравнению с контролем (0 мг/л ионов металла) при * — р < 0.05, ** — р < 0.01, *** — р < 0.001 (ANOVA, LSD-test).
У особей опытной группы с большим содержанием Hg отмечено снижение амилолитической активности на 25, 11, 28 и 24% в присутствии ионов Cu, Zn, Pb и Cd соответственно. Активность мальтазы снижается на 10% в присутствии ионов Cu у головастиков контрольной группы, и повышается на 11% в присутствии ионов Pb у особей опытной группы с большим содержанием ртути.
В нашей работе показано, что уровень накопленной Hg порядка 0.1 мг/кг может вызывать повышение активности гликозидаз, в то время как более высокое содержание Hg > 0.2 мг/кг — снижение их активности. Ранее в работе, проведенной в близких экспериментах условиях, также отмечено снижение уровня амилолитической активности и активности мальтазы у головастиков серой жабы при накоплении Hg в организме 0.205-0.224 мг/кг (Евдокимов, 2015). Эти изменения были выявлены уже на 8 сут. эксперимента, что может быть связано с большей скоростью накопления Hg в условиях непроточных бассейнов. У головастиков травяной лягушки Rana redibunda Pallas со стадии выклюнувшихся личинок развивавшихся в присутствии Hg в течение 30 сут. также выявлено снижение амилолитической активности в организме (Голованова и др., 2002). В этом эксперименте особи контрольной группы получали фарш из мышечной ткани окуня с содержанием Hg < 0.02 мг/кг сырой массы, особи опытной группы — фарш из мышц окуня из ацидных озер, содержащий 0.3 мг/кг сырой массы. Головастиков содержали в 110-литровых лотках с аэрируемой проточной артезианской водой, в которые вносили 0.3-0.5 г/л фарша 2 раза в неделю. При отдельном содержании амилолитическая активность в целом организме головастиков уменьшалась на 50% по сравнению с контролем. При совместном содержании головастиков, хирономид и дафний в одном аквариуме уровень и амилоли-тической, и протеолитической активности у головастиков снижался на 67 и 69% соответственно. Ак-
тивность сахаразы в тканях головастиков была на 96% выше, чем у контрольных особей (Голованова и др., 2002).
Повышение активности гликозидаз и сродства ферментов к субстрату с ростом накопления ртути в тканях кишечника было показано ранее на примере бурозубок (содержание Hg 0.03-0.14 мг/кг) и окуня из природных водоемов (Голованова и др., 2012, 2012а). Рост амилолитической активности на фоне снижения сродства ферментов к субстрату был отмечен также в экспериментах на плотве с содержанием Hg 0.03-0.05 мг/кг (Голованова и др., 2008). Возможность увеличения активности пищеварительных ферментов с ростом накопления Hg была продемонстрирована и на примере про-теиназ кишечника молоди окуня и карпа, получавших корм с повышенным её содержанием (Голованова и др., 2002; Кузьмина и др., 2013).
На примере молоди карпа было показано, что повышенное содержание ртути в корме (0.3-0.4 мг/кг) снижает не только уровень активности гликозидаз, но и устойчивость а-амилазы, осуществляющей начальные этапы гидролиза углеводов, к действию кадмия, негативно влияя на эффективность начальных этапов ассимиляции углеводов (Голованова, 2004). В нашей работе также выявлено повышение чувствительности ферментов, гидролизующих крахмал, к действию ионов Cu, Zn, Pb и Cd у головастиков с большим содержанием Hg. Чувствительность мальтазы увеличивается лишь в присутствии ионов Pb, и уменьшается в присутствии ионов Cu. Эти данные согласуются с результатами проведенных ранее экспериментов по изучению чувствительности гликозидаз у головастиков серой жабы с разным содержанием Hg в организме к действию ионов Cu и Zn (Евдокимов, 2015).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В условиях хронического 22-х сут. эксперимента установлено, что поступление с пищей повышенного количества Hg приводит к её интенсивному накоплению в организме головастиков серой жабы. У особей с большим накоплением Hg отмечены изменения амилолитической активности и активности мальтазы, величина и направленность которых зависит от уровня накопления металла. Содержание Hg около 0.1 мг/кг может вызывать повышение активности гликозидаз, в то время как более высокое её содержание (> 0.2 мг/кг), как правило, приводит к снижению ферментативной активности. Кроме того, повышенное содержание ртути в организме головастиков увеличивает чувствительность ферментов, гидролизующих крахмал, к негативному действию ионов Cu, Zn, Pb и Cd. Полученные результаты свидетельствуют о негативном влиянии повышенного содержания ртути в организме головастиков серой жабы на скорость гидролиза углеводов, которое может усиливаться в присутствии ионов других тяжелых металлов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Голованова И.Л. Влияние повышения температуры воды и содержания ртути в корме на устойчивость пищеварительных карбогидраз карпа к действию тяжелых металлов // Проблемы иммунологии, патологии и охраны здоровья рыб. Расширен. матер. Всерос. научно-практич. конф. Москва, 2004. С. 287-294. Golovanova I.L. Vliyanie povysheniya temperatury vody i soderzhaniya rtuti v korme na ustoichivost' pishchevaritel'nykh karbo-gidraz karpa k deystviyu tyazhelykh metallov // Problemy immunologii, patologii i okhrany zdorov'ya ryb. Ras-shiren. mater. Vseros. nauchno-praktich. konf. Moskva, 2004. S. 287-294. [Golovanovа I.L. Effect of higher water temperatures and the mercury content in the feed to the stability of the digestive carbohydrases of carp to heavy metals // Problems of immunology, pathology and health of fish. Extended. Proc. Scientific-Practical. Conf. Moscow, 2004, P. 287-294.] In Russian. Голованова И. Л. Влияние тяжелых металлов на физиолого-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных // Биология внутр. вод. 2008. № 1. С. 99-108. [Golovanova I.L. Effects of heavy metals on the physiological and biochemical status of fishes and aquatic Invertebrates // Inland Water Biology. 2008. Vol. 1. No. 1. P. 93-101. DOI: 10.1134/S1995082908010148.] In Russian. Голованова И.Л., Комов В.Т. Влияние ртути на гидролиз углеводов в кишечнике речного окуня Perca fluviatilis // Вопр. ихтиологии. 2005. Т. 45. № 1. С. 695-701. Golovanova I.L., Komov V.T. Vliyanie rtuti na gidroliz uglevodov v kishechnike rechnogo okunja Perca fluviatilis // Vopr. ikhtiologii. 2005. T. 45. № 1. S. 695-701. [Golovanova I.L., Komov V.T. Influence of mercury on carbohydrate hydrolysis in intestine of European perch Perca fluviatilis // J. Ichthyology. 2005. Vol. 45. No. 1. P. 695-701.] In Russian. Голованова И.Л., Комов В.Т., Гремячих В.А. Гидролиз углеводов в кишечнике плотвы Rutilus rutilus (L.) при различном накоплении ртути в организме // Биология внутр. вод. 2008. № 3. С. 102-108. [Golovanova I.L., Komov V.T., Gremyatchikh V.A. Hydrolysis of carbohydrates in roach (Rutilus rutilus L.) at different levels of mercury accumulation // Inland Water Biology. 2008. Vol. 1. No 3. P. 296-302. D0I:10.1134/S199508290803 0140.] In Russian.
Голованова И.Л., Комов В.Т, Кузьмина В.В. Влияние повышенного содержания ртути в корме на активность карбогидраз и протеиназ у различных гидробионтов // Биология внутр. вод. 2002. № 1. С. 85-89. Golovanova I.L., Komov V.T, Kuz'mina V.V. Vliyanie povyshennogo soderzhaniya rtuti v korme na aktivnost' karbogidraz i
proteinaz u razlichnykh gidrobiontov // Biologiya vnutr. vod. 2002. № 1. S. 85-89. [Golovanova I.L., Komov V.T., Kuzmina V.V. Influence of elevated mercury levels in the diet on the activity of carbohydrases and proteases in various hydrobionts // Inland Water Biology. 2002. No. 1. P. 85-89.] In Russian.
Голованова И.Л., Пенькова Г.А., Гремячих В.А., Комов В.Т. Влияние накопленной ртути на активность карбо-гидраз в кишечнике окуня Perca fluviatilis из водоемов Европейской части России с разным уровнем рН воды // Биология внутр. вод. 2012. № 1. С. 94-99. Golovanova I.L., Pen'kova G.A., Gremyachikh V.A., Komov V.T. Vliyanie nakoplennoi rtuti na aktivnost' karbogidraz v kishechnike okunya Perca fluviatilis iz vodoemov Evro-peiskoi chasti Rossii s raznym urovnem pH vody // Biologiya vnutr. vod. 2012. № 1. S. 94-99. [Golovanova I. L., Pen'kova G.A., Gremyachikh V.A., Komov V.T. The effect of mercury accumulation on the intestinal glycosidase activity in perch Perca fluviatilis L. from water bodies of European Russia with different pH // Inland Water Biology. 2012. Vol. 5. No. 1. P. 128-132. DOI: 10.1134/S1995082912010051.] In Russia.
Голованова И.Л., Пенькова Г.А., Степина Е.С. и др. Влияние ртути на гидролиз углеводов в кишечнике бурозубок // Токсикол. вестник. 2012а. № 3. С. 52-56. Golovanova I.L., Pen'kova G.A., Stepina E.S. i dr. Vliyanie rtuti na gidroliz uglevodov v kishechnike burozubok // Toksikol. vestnik. 2012a. № 3. S. 52-56. [Golovanova I.L., Pen'kova GA, Stepina E.S. et al. Effect of mercury on the hydrolysis of carbohydrates in the intestines of shrews // Toxicology Herald. 2012a. No. 3. P. 52-56.] In Russian.
Голованова И.Л., Филиппов А.А., Пенькова Г.А., Комов В.Т. Влияние ртути на переваривание углеводов у рыб разных экологических групп // Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты. Сб. трудов Второго Меж-дунар. симпоз. 2015. Новосибирск. С. 94-97. Golovanova I.L., Filippov A.A., Pen'kova G.A., Komov V.T. Vliyanie rtuti na perevarivanie uglevodov u ryb raznykh ekologicheskikh grupp // Rtut' v biosfere: ekologo-geokhimicheskie aspekty. Sb. trudov Vtorogo Mezhdunar. simpoz. 2015. Novosibirsk. S. 94-97. [Golovanova I.L., Filippov A.A., Pen'kova G.A., Komov V.T. The impact of mercury on the digestion of carbohydrates in fish of different ecological groups // The mercury in the biosphere: ecological and geochemical aspects. Proceedings of the Second Internation. Symposium. 2015. Novosibirsk. P. 94-97.] In Russian.
Евдокимов Е.Г. Влияние накопленной ртути на активность гликозидаз и их чувствительность к действию ионов меди и цинка у головастиков серой жабы // Путь в науку: Матер. III Междунар. молодеж. науч.-практич. конф. Ярославль: ЯрГУ, 2015. с. 412-417. Evdokimov E.G. Vliyanie nakoplennoy rtuti na aktivnost' glikozidaz i ikh chuvstvitel'nost' k deistviyu ionov medi i tsinka u golovastikov seroi zhaby // Put' v nauku: Mater. III Mezhdunar. molodezh. nauch.-praktich. konf. Jaroslavl': JarGU, 2015. S. 412-417. [Evdokimov E.G. The impact of mercury accumulated on the activity of glycosides and their sensitivity to copper and zinc ions in toad tadpoles // Path in science: Proceed. III International youth. scientific-practical сonf. Yaroslavl: Yaroslavl State University, 2015. P. 412417.] In Russian.
Комов В.Т., Степанова И.К., Гремячих В.А. Содержание ртути в мышцах рыб из водоемов Северо-Запада России: причины интенсивного накопления и оценка негативного эффекта на состояние здоровья людей // Актуальные проблемы водной токсикологии. Борок: Рыбинский Дом печати. 2004. С. 99-123. Komov V. T., Stepanova I.K., Gremyachikh V.A. Soderzhanie rtuti v myshtsah ryb iz vodoemov Severo-Zapada Rossii: prichiny intensivnogo nakopleniya i otsenka negativnogo effekta na sostoyanie zdorov'ya lyudei // Aktual'nye problemy vodnoi toksikologii. Borok: Rybinskii Dom pechati. 2004. S. 99-123. [Komov V.T., Stepanova I.K., Gremyachikh V.A. Mercury content in fish muscle from the reservoirs of the North-West of Russia: causes of intensive accumulation and assessment of the adverse effect on health // Actual problems of aquatic toxicology. Borok: Rybinsk Printing House. 2004. P. 99-123.] In Russian.
Кузьмина В.В., Комов В.Т., Гремячих В.А., Русанова П.В. Активность пищеварительных гидролаз карпа Cypri-nus carpio при разном содержании ртути в корме // Вопр. ихтиологии. 2013. Т. 53. № 3. С. 358-366. [Kuz'mina V.V., Komov V.T., Gremyachikh V.A., Rusanova P.V. Activity of digestive hydrolases in carp Cyprinus carpio with different mercury content in food // J. Ichthyology. 2013. Vol. 53. No. 4. P. 301-309. DOI: 10.1134/S0032945213020082.] In Russian.
Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Гашкина Н.А. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: Техно-фильность, биоаккумуляция и экотоксикология. М.: Наука, 2006. 261 с. Moiseenko T.I., Kudryavtseva L.P., Gashkina N.A. Rasseyannye elementy v poverkhnostnykh vodakh sushi: Tekhnofil'nost', bioakkumulyatsiya i ekotoksikologiya. M.: Nauka, 2006. 261 s. [Moiseenko T.I., Kudravtseva L.P., Gashkina N.A. Trace elements in the surface waters of the land: Tachnophiliti, bioaccumulation and ecotoxicology. Moscow: Science, 2006. 261 p.] In Russian.
Немова Н.Н., Лысенко Л. А., Мещерякова О.В., Комов В.Т. Ртуть в рыбах: биохимическая индикация // Биосфера. 2014. Т. 6. С. 176-186. Nemova N.N., Lysenko L.A., Meshcheryakova O.V., Komov V.T. Rtut' v rybakh: bio-khimicheskaya indikatsiya // Biosfera. 2014. T. 6. S. 176-186. [Nemova N.N., Lysenko L.A., Meshcheryakova O.V. Komov V.T. Mercury in fish: biochemical indication // Biosphere. 2014. Vol. 6. P. 176-186.] In Russian.
Перевозников М.А., Богданова Е.А. Тяжелые металлы в пресноводных экосистемах. Санкт-Петербург, 1999. 228 с. Perevoznikov M.A., Bogdanova E.A. Tyazhelye metally v presnovodnykh ekosistemakh. Sankt-Peterburg, 1999. 228 s. [Perevoznikov M.A., Bogdanova E.A. Heavy metals in the freshwater ecological systems. Saint-Petersburg, 1999. 228 p.] In Russian.
Уголев А.М., Иезуитова Н.Н., Масевич Ц.Г. и др. Исследование пищеварительного аппарата у человека. Обзор современных методов. Л.: Наука. 1969. 216 с. Ugolev A.M., Iezuitova N.N., Masevich C.G. i dr. Issledovanie pishchevaritel'nogo apparata u cheloveka. Obzor sovremennykh metodov. L.: Nauka. 1969. 216 s. [Ugolev A.M.,
Iezuitova N.N., Masevich C. et al. Study of the digestive tract in humans. Review of modern methods. L.: Science. 1969. 216 p.] In Russian.
Boeing D.W. Ecological effects, transport, and fate of mercury: a general review // Chemosphere. 2000. Vol. 40. P. 1335-1351.
Svobodova Z., Dusek L., Hejtmanek M. et al. Bioaccumulation of mercury in various fish species from Orlik and Kamyk water reservoirs in the Czech Republic // Ecotoxicol. Environ. Safety. 1999. Vol. 43. No. 3. P. 231-240.
EFFECT OF MERCURY ACCUMULATION ON THE ACTIVITY OF GLYCOSIDASE AND THEIR SENSITIVITY TO HEAVY METALS IN TOAD TADPOLES
I. L. Golovanova1, A. A. Filippov1, V. T. Komov1, G. A. Urvantseva2, E. G. Evdokimov2
11. D. Papanin Institute of the Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences, 152742 Borok, Nekouz, Yaroslavl, Russia, e-mail: golovanova5353@mail. ru 2 P. G. Demidov Yaroslavl State University 150003, Yaroslavl, Sovetskaya st., 14, e-mail: [email protected]
The effects of the mercury (Hg) accumulation on the activity of glycosidases (maltase, amylolytic activity) in whole body of toad tadpoles Bufo bufo L. were in vivo studied. Multidirectional changes in the activity of glyco-sidase according to the level of Hg accumulation and duration of the experiment were established. A larger accumulation of Hg decreased activity of investigated glycosidase and the sensitivity of enzymes hydrolyzing of polysaccharide starch to the ions of heavy metals (Cu, Zn, Cd, Pb).
Key words: amphibian, toad, glycosidases, heavy metals.
