Роль металотіонеїнів в детоксикації йонів міді, цинку, марганцю та свинцю в організмі прісноводних риб і молюсків - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наукДисертацію присвячено дослідженню властивостей металотіонеїнів (МТ) у тканинах коропа (Cyprinus carpio L.) та двостулкового молюска беззубки лебединої (Anodonta cygnea L.) за дії на організм Cu2 , Zn2 , Mn2 , Pb2 та їх суміші. Встановлено, що МТ проявляють видову специфічність за здатністю до детоксикації міді і марганцю відповідно до належності до Zn-(МТ коропа), або Zn,Cu-(МТ беззубки) типу. Виснаження функції МТ призводить до специфічних проявів токсичності металів. Виведено критерії для оцінки ступеню та специфіки ураження організму металами: визначення типу МТ, інтегрального показника антиоксидантного захисту, співвідношення вмісту білкових і небілкових тіолів, кореляційний аналіз УФ-спектрів МТ. The metallothioneins role in the detoxication of the copper, zinc, manganese and lead in the organism of freshwater fishes and molluscs.Серед ймовірних молекулярних мішеней звязування цих йонів у клітинах у першу чергу розглядають спеціалізовані тіолові сполуки металотіонеїни (МТ) та глутатіон (ГSH) (Кулинский В.И., Колесниченко Л.С., 1990; Kagi J.H.R., Shaffer Показано, що індукція синтезу металотіонеїнів є відповіддю на дію чисельних екстремальних чинників (Хлоповская Е.И. и др., 1997; Nishimura N. et al., 2001), причому найефективнішим і найкраще вивченим їх індуктором серед металів у тварин є кадмій (ІІ), тоді як забруднення цинком мало змінює їх експресію (Viarengo А. et al., 1999). Тому представляє інтерес ідентифікувати відповідність між ступенем звязування металу в тканині з металотіонеїнами та дозо-залежними стадіями відповіді організму на його дію (Божков А.И., 1997). Для дослідження нами були обрані йони металів, що належать до пріоритетних забруднювачів прісних водойм - цинк (ІІ), мідь (ІІ) і свинець (ІІ), а також марганець (ІІ), який вважають відносно нетоксичним металом (Barceloux D.G., 1999), але його здатність легко змінювати ступінь окиснення і широкий спектр коливань вмісту у прісних водоймах (Линник П.Н., 1999) викликають інтерес до вивчення його дії на гідробіонтів. Робота виконувалась у межах держбюджетних тем кафедр хімії та загальної біології Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка “Молекулярні механізми впливу важких металів на організм прісноводних риб" № держреєстрації 0196UO12314 (1996-1997 рр.), в якій автор досліджував вміст тіолів у печінці коропа; “Дослідження метаболічної ролі амінокислот в адаптаційно-компенсаторних процесах в організмі тварин при екологічних стресах” № держреєстрації 0199UO02522 (1999-2000 рр.), в якій автор досліджував властивості металотіонеїнів і вміст тіолів у печінці коропа; “Токсикоспецифічні адаптації гідробіонтів та водних екосистем до іонів важких металів та їх регуляція” № держреєстрації 0101UO00303 (2001-2003 рр.), в якій автор досліджував властивості металотіонеїнів, вміст тіолів та активність ферментів антиоксидантного захисту в печінці коропа.Здійснено системне дослідження участі металотіонеїнів коропа і беззубки в детоксикації йонів міді, цинку, марганцю і свинцю, в результаті якого зясовано зміни фізико-хімічних властивостей металотіонеїнів за підвищення вмісту металу-токсиканту в середовищі, а також показано наявність звязку між здатністю металотіонеїнів акумулювати токсикант та станом антиоксидантно-прооксидантної системи організму залежно від виду тварин, природи йонів металів, їх концентрації та часу дії. Металотіонеїни коропа і беззубки відіграють важливу роль у звязуванні міді в тканинах, але проявляють видову специфічність щодо участі в її детоксикації. Металотіонеїни коропа не звязують надлишок міді і зазнають олігомеризації за зростання її вмісту у складі термостабільних компонентів тканин (p<0,05). Вплив йонів цинку на коропа не приводить до істотних змін вмісту цинку в металотіонеїнах за зростання його вмісту в термостабільних компонентах печінки в 1,9 разів (p<0,05). У беззубки вплив йонів цинку на організм викликає істотне зростання вмісту цинку в металотіонеїнах.

2. Основний зміст металотіонеїн прісноводний тварина хімічний