Ученые Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН (ИБВВ РАН, Борок, Ярославская область) обнаружили, что пресноводные рыбы умеют защищаться от воздействия токсичных гуминовых кислот. Хотя эти вещества и вызывают негативные физиологические перестройки в печени рыб, организм изменяет активность и количество защитных белков, что помогает рыбам нормально существовать. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда и опубликовано в журнале Fish Physiology and Biochemistry, кратко о его итогах рассказала пресс-служба фонда.
Гуминовые кислоты — продукт разложения растительных и животных остатков. Хотя эти вещества находят широкое применение в ряде отраслей сельского хозяйства, промышленности и медицины, в больших количествах они опасны для водных организмов. Из-за своей чрезвычайной химической активности гуминовые кислоты могут взаимодействовать с различными молекулами внутри организма, что негативным образом сказывается на здоровье рыб, и влечет финансовые потери для рыбного хозяйства.
Ученые из ИБВВ РАН исследовали, как именно гуминовые кислоты влияют на обмен веществ рыб. Они сделали это при анализе белков печени животных. Эксперименты были проведены на маленьких пресноводных рыбках — японских медаках, или оризиях (Oryzias latipes). В природе эти рыбы живут на затопляемых рисовых полях. Они уже много десятилетий используются учеными для лабораторных экспериментов и даже побывали в 1994 году в космическом полете.
В ходе исследования японских медак содержали в воде с разными концентрациями гуминовой кислоты, подобными встречающимся в природных водах. Ученые сравнили, как изменялось состояние рыб. Оказалось, что их печень вырабатывала большое количество ферментов биотрансформации — значит, организм находился в стрессе из-за воздействия вредных веществ. Вместе с тем не обнаружилось следов окислительного повреждения — например особых белков в печени, — как если бы рыба серьезно отравилась. Это означает, что хотя гуминовые кислоты и воспринимаются как нечто вредное, с чем нужно бороться, организм в целом справляется, перестраивая свой метаболизм. Об этом свидетельствуют изменения в количестве ферментов антиоксидантных систем защиты, которые также ответственны за очистку организма от потенциально опасных соединений.
«Успешность аквахозяйства и его доходность напрямую зависит от здоровья рыб. Наши результаты позволяют иначе взглянуть на то, как эти животные реагируют на действие гуминовых кислот. Их высокая концентрация в водной среде является негативным фактором, поэтому уменьшение концентрации гуминовых кислот в воде позволяет снижать нагрузку на организм. Тогда энергия не тратится на защиту от этих веществ, а используется на нормальную жизнедеятельность. В практическом плане это выражается в более быстром наращивании полезной массы рыб, то есть повышении эффективности аквакультуры», — говорит руководитель проекта Виктория Юрченко, старший научный сотрудник ИБВВ РАН.