Түйін
Алматы обылысының тұщы таза су айдындарының түрлi-индикаторлары
Бұл мақалада Алматы облысының тұщы су жүйесінің ластануын белгілі индикатор жануарлармен бағалау
қарастырылады. Су ортасының экологиялық жағдайын, сонымен қатар су сапасына биологиялық индикация жүргізу
үшін су қоймаларындағы ағзалардың тобын барлық түрін қолдануға болады: планктон және бентостық
омыртқасыздар, қарапайымдылар, балдыр, макрофиттер, бактериялар мен балықтар. Зерттеудің физикалық нысаны
Алматы облысы Райымбек ауданының су көздері: Шелек, Текес, Үлкен Қақпақ өзендерінің бассейні, Өрікті және
Бұзымбай көлдері болып табылады. Бұл Теріскей Алатау жүйесіне жататын тұщы су өте таза деп есептеледі. Бірақ
бұл пікір қосымша зерттеуді қажет етеді. Биоиндикация баршаға белгілі тірі ағзалардың тіршілік ететін ортасымен
тығыз байланысына негізделген. Осы жағдайдың өзгеруі мысалы тығыздылықтың артуы немесе судың рН-ы бұл
көрсеткішке сезімтал белгілі ағзалар түрлерінің жойылуына және осы орта оптимальды болатын басқаларының
пайда болуына әкеледі. Табиғи судың уыттылығын анықтауға алуан түрлі биоиндикация болатын өсімдіктер мен
жануарларды пайдалануға болады. Жауап реакциясының түріне байланысты биониндикациялауды сезімтал және
кумулятивті деп бөледі. Сезімтал биоиндикаторлар стресті тіршілік формаларынан тыс ауытқушылықпен сезеді, ал
кумулятивті табиғи қалыпты деңгейден артық антропогендік әсерлерді байқалмайтын өзгеріспен жинақтайды. Су
қоймаларының биомониторингі үшін көбіне бірінші типті индикаторлар пайдаланылады. Болашақтағы зерттеуде
негізгі индикатор-түрлерге қарапайымдылар (инфузория, дафния), шаян тәрізділер (өзен шаяны), арқан балық
тұқымдасының өкілдері (бахтах) алынды. Біз сезімтал жылдам сезетін биоиндикациялаушыларды тармақты мұртты
шаян (Daphnia magna) және тегіс қылтанды инфузория (Paramecium caudatum) деп бөлдік. Ұзақ уақыттық
биоиндикаторлар шаян тәрізділер (Astacus fluviatilis) және арқан балық тұқымдас өкілі (Parasalmo mykiss) болып
табылады. Судың экологиялық жағдайына сезімтал индикатор түрлеріне шолу жасағау негізі бойынша судың
ластану дәрежесін гидробионттардың құрамы бойынша рекогносцирлік бағалауды ұсынамыз. Сондай-ақ оның
судың санитарлық жағдайын, ластану дәрежесі мен сипатын анықтауға және оның суда таралу жолдарын, сонымен
бірге табиғи өзін-өзі тазарту үрдісінің жүруіне сандық сипаттама беруге болады.
Тірек сөздер: биондикация, биоиндикация әдістері, поллютанттар, гидробионттар, биоиндикаторлар, уыттылық
индиксі, рекогностикалық бағалау
Summary
Тypes-bioindicators of cleanliness in Almaty region’s fresh water bodies
In given article the potential estimation of pollution water ecosystem by means of known indicators of an animal origin
for fresh reservoirs of Almaty area is considered. As a result of analytical researches the conclusion is drawn, that for
biological indication of quality of water all groups of organisms occupying reservoirs can be used practically: planktonic and
benthic invertebrate, the elementary, seaweed, macrophytes, bacteria and fishes. Physical objects of the given research are
reservoirs of Raimbek area of Almaty area: pools of the rivers Shelek and Tekes, Big Kakpak, Orikti and Buzumbai lakes.
These fresh reservoirs are the purest, concerning range Terskey Alatau.Well-known, that bioindicationis based on close
interrelation of live organisms with conditions of environment in which they live. Changes of these conditions, for example
increase of salinity or рН waters can lead to disappearance of certain kinds of the organisms most sensitive to these indicators
and occurrence of others for which such environment will be optimum. Toxicity of natural waters can be defined, using as the
bioindicator various kinds of organisms both vegetative, and animals. Depending on type of response bioindicators are
subdivided on sensitive and cumulative. Sensitive bioindicators react to stress a considerable deviation from vital forms, and
cumulative accumulate the anthropogenous influence considerably exceeding normal level in the nature, without visible
changes. The elementary (infusorians, water fleas), crustacean (a river cancer), representatives of family salmon (a trout
iridescent) will be the basic analysed kinds-indicators in forthcoming researches. As instant sensitive bioindicators we have
allocated cladocera crustacean (Daphnia magna) and infusorians (Paramecium caudatum). Bioindicators of the prolonged
spectrum are crustacean (Astacus fluviatilis) and representatives of family salmon (Parasalmo mykiss). On the basis of the
review on use of data sensitive to an ecological condition of water of kinds-indicators, we offer recognizing an estimation of
degree of pollution of a reservoir on structure hydrobionts. Also it is possible to establish quickly its sanitary condition, to
define degree and character of pollution and a way of its distribution in a reservoir, and also to give the quantitative
characteristic of course of processes of natural self-cleaning.
Keywords: bioindication, bioindication methods, pollutants, hydrobionts, bioindicators, index of toxicity, reconnoitring
estimates
Абай атындағы ҚазҰПУ-нің ХАБАРШЫСЫ «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы №2(44), 2015 ж.
65
УДК 616.43-618.3+611-018.51+612.118.221.3
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА БЕРЕМЕННЫХ КРЫС
ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ГИПОТИРЕОЗЕ
Ташенова Г.К. – КазНПУ им. Абая, Республика Казахстан, г. Алматы; к.б.н., старший
преподаватель;
tashenova_gulya@mail.ru
Аннотация. В представленной авторомстатье рассматривается проблема влияния гипотиреоза на
репродуктивную функцию и связанных с гипотиреозом осложнений гестационного периода у крыс на уровне
биологических мембран. В статье анализируется материал по развитию оксидативного стресса, лежащего в
основе окислительного разрушения мембранных структур эритроцитов, в результате приводящего к развитию
патологии плода, невынашиванию, рождению маловесного потомства, нарушению лактации и развитию
гипогалактии на фоне дисфункции щитовидной железы. В результате проведенных исследований показан
протекторный эффект таких биологически активных веществ как бальзам «Возрождение» и экстракта «Золотой
корень» на структурно-функциональное состояние эритроцитарных мембран беременных крыс с
экспериментальным гипотериозом.
Ключевые слова: щитовидная железа, гипотиреоз, беременность, мембраны, биологически активные
вещества.
Результаты исследований по проблеме развития оксидативного стресса достаточно противоречивы и
неоднозначны, особенно в работах, посвященных исследованию взаимосвязи гипотиреоза и
прооксидантно-антиоксидантного статуса мембран эритроцитов. Состояние гипотиреоза предотвращает
увеличение МДА, снижает восприимчивость к кислородным радикалам, индуцированных повреждением
легких у новорожденных крыс, подвергавшихся длительной гипероксии [1]. В большинстве исследований
по гипотиреозу у животных не обнаружено никаких изменений или уменьшения в тканях маркеров
окислительного стресса (ТБК, МДА или окисленного глутатиона) [2]. В то же время, было высказано
предположение, что увеличение активных форм кислорода, индуцированное гормонами щитовидной
железы, приводит к окислительному стрессу в клетках печени, сердца и некоторых скелетных мышц с
последующим усилением процессов ПОЛ [3,4].
Эритроциты являются идеальной моделью для исследований, связанных с изучением структурно-
функциональных изменений биологических мембран при различных состояниях, поскольку отражают
события, происходящие на мембранах клеток тканей. Понимание клеточных механизмов, лежащих в
основе окислительного стресса и аннулирования его последствий, клинических особенностей гемолиза
как результата окислительного стресса, важно для ранней диагностики патологии и коррекции снижения
функции щитовидной железы во время беременности.
В этой связи были проведены исследования возможной коррекции дисфункции эритроцитов
беременных крыс с гипотиреозом с помощью биологически активных препаратов растительного
происхождения.
Материалы и методы исследования
Для модельных экспериментов использовались половозрелые лабораторные крысы массой 200-250 гр.
с 21-22 дневным циклом гестации. Экспериментальный гипотиреоз вызывали пероральным введением
мерказолила в дозе 3 мг/кг массы тела на протяжении всего срока беременности.
Для выделения фракции эритроцитов кровь центрифугировали 10 мин при 1000 g. Плазму и
лейкоциты удаляли, а эритроциты дважды промывали средой инкубации, содержащей 150 мМNaCl,
5 мMNa
2
HPO
4
(рН – 7,4). Плазму замораживали и хранили при -20
о
С для дальнейших анализов.
Осмотическую резистентность эритроцитов определяли по степени гемолиза в растворах NaCl
различной концентрации (0,35- 0,9 г/100мл) при режиме инкубации 20 мин при 37
0
С. Уровень гемолиза
клеток рассчитывали в процентах по отношению к 100% гемолизу, вызванному 0,1 г/100мл раствором
Na
2
CO
3
.
Проницаемость эритроцитарных мембран (ПЭМ) для анионов определяли по методу Колмакова
и др. [5].
Перекисную резистентность эритроцитов изучали по методу [6] в модификации Мурзахметовой
и др. [7].
Достоверность различия признаков определялась по коэффициенту Стьюдента. В обработке
учитывались достоверно значимые различия (р0,05-р0,001).
ВЕСТНИК КазНПУ им. Абая серия «Естественно-географические науки» №2(44), 2015 г.
66
Результаты и их обсуждение
Данная серия опытов была связана с изучением воздействия растительных препаратов, а именно
бальзама «Возрождение» и экстракта «Золотой корень», на состояние организма беременных самок крыс
на фоне индуцированного гипотиреоза.
В результате перорального приема таких растительных препаратов как бальзама «Возрождение» и
экстракта «Золотой корень», было обнаружено их протекторное влияние на структурно-функциональное
состояние мембран эритроцитов самок с отягощенной гипотиреозом беременностью.
Осмотическая резистентность эритроцитов гипотиреоидных животных под воздействием бальзама
«Возрождение» восстановилась почти до контрольных величин, что особенно заметно при инкубации
эритроцитов в гипотоническом растворе хлорида натрия – величина гемолиза на 7,7 % меньше, чем в
группе гипотироидных беременных самок. Также на 5,6 % и 6 % усилилась осмотическая резистентность
эритроцитов животных, принимающих бальзам, в 0,4 и 0,45 г/100 мл растворах NaCl. Аналогичное, но
менее эффективное протекторное действие оказал экстракт «Золотой корень». Так, в 0,35 г/100 мл
растворе хлорида натрия гемолиз снизился на 5,4 %, а в 0,4 и 0,45 г/100 мл растворах NaCl – на 2,8 % и 4,2
% соответственно (рисунок 1).
По оси ординат: уровень гемолиза, %; по оси абсцисс: концентрация раствора NaCl, г/100 мл;
группы беременных крыс. Гт+БВ – гипотиреоз + бальзам «Возрождение», Гт+ЗК – гипотиреоз +
экстракт «Золотой корень» (р≤0,05).
Рисунок 1- Осмотическая резистентность мембран эритроцитов при сочетанном действии
бальзама «Возрождение» и экстракта «Золотой корень» и гипотиреоза
Также увеличивается устойчивость мембран эритроцитов к действию перекисных радикалов при
кормлении беременных крыс с гипотиреозом указанными биологически активными препаратами
(рисунок 2). Защитный эффект их оказался весьма значительным, снизив выход гемоглобина из
клеток, тем самым повысив резистентность мембран эритроцитов на 17,3 % в случае приема бальзама
«Возрождение» и на 15,5 % при введении животным экстракта «Золотой корень» (р≤0,05.
0
20
40
60
80
100
120
0,35
0,4
0,45
0,5
0,9
Контроль
Гипотиреоз
Гт+БВ
Гт+ЗК
Абай атындағы ҚазҰПУ-нің ХАБАРШЫСЫ «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы №2(44), 2015 ж.
67
По оси ординат: величина гемолиза в %; по оси абсцисс: группы беременных крыс. Гт+БВ –
гипотиреоз + бальзам «Возрождение», Гт+ЗК – гипотиреоз + экстракт «Золотой корень».
Рисунок 2 – Перекисная резистентность эритроцитарных мембранпри сочетанном действии
бальзама «Возрождение» и экстракта «Золотой корень»
Действие бальзама «Возрождение» снизило проницаемость мембран эритроцитов крыс с
гипотиреозом при инкубации во всех средах до контрольных величин (рисунок 3).
По оси ординат: величина гемолиза, %; по оси абсцисс: соотношение мочевина/NaCl; группы
беременных крыс. Гт+БВ – гипотиреоз + бальзам «Возрождение», Гт+ЗК – гипотиреоз + экстракт
«Золотой корень».
Рисунок 3–Изменение проницаемости мембран эритроцитов при сочетанном действии бальзама
«Возрождение» и экстракта «Золотой корень»
0
10
20
30
40
Контроль Гипотиреоз Гт + БВ Гт + ЗК
1 2 1 2 1 2 1 2
0
20
40
60
80
100
120
40/60
45/55
50/50
55/45
60/40
65/35
Контроль
Гипотиреоз
Гт+БВ
Гт+ЗК
ВЕСТНИК КазНПУ им. Абая серия «Естественно-географические науки» №2(44), 2015 г.
68
Например, в среде, содержащей равное количество мочевины и физиологического раствора
(50/50), проницаемость мембран уменьшилась на 8,7 %, при инкубировании клеток в среде с
соотношением мочевина/NaCl 55/45 – на 19,8 %.
Протекторное воздействие экстракта «Золотой корень» на проницаемость мембран эритроцитов
было менее значимым, чем эффект бальзама «Возрождение», сохраняя при этом общую тенденцию к
снижению свободно-радикальных процессов, что выражается в снижении гемолиза (р≤0,05).
Связанный с гипотиреозомокислительный стресс является следствием, как увеличенного
производства свободных радикалов, так и пониженной антиоксидантной защиты [8,1]. Вызванная
гипотиреозом дисфункция дыхательной цепи в митохондриях приводит к ускоренному производству
свободных радикалов, которые, следовательно, приводят к окислительному стрессу [9].
Нарушение обмена веществ при аутоиммунных процессах на фоне гипотиреоза может также
увеличить окислительныйстресс [10,11].
Патологические последствия гипотиреоза указывают и на высокую степень дисбаланса
антиоксидантной защиты. Ряд исследований выдвигают гипотезу, что пациенты с гипотиреозом
имеют низкий уровень антиоксидантной защиты. Так, исследованиями зарубежных авторов
обнаружено повышенное содержание разных видов реактивного кислорода и угнетение
антиоксидантной системы у больных гипотиреозом [12,13,14].
Использованные в нашем исследовании природные биопрепараты, такие как бальзам
«Возрождение» и экстракт «Золотой корень», позволили выявить их положительный протекторный
эффект как на структурно-функциональное состояние мембран эритроцитов. При этом действие
бальзама «Возрождение» оказалось более эффективным по сравнению с экстрактом «Золотой
корень». Выявленные эффекты исследуемых веществ в наших экспериментах позволяют
рекомендовать их применение наряду с принятой традиционной терапией гипотиреоидных
состояний. Об этом позволяют говорить наблюдаемые нами эффекты повышения резистентности
мембран эритроцитов. Эти результаты хорошо соотносятся с исследованиями, в которых выявлены
аналогичные данные, полученные при обследовании больных гипотиреозом и их медикаментозном
лечении [15,13].
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено положительное действие как
бальзама «Возрождение», так и экстракта «Золотой корень» на состояние мембран эритроцитов
беременных крыс с экспериментальным гипотиреозом.
1. Sarandol E., Tas S., Dirican M., Serdar Z. Oxidative stress and serum paraoxonase activity in experimental
hypothyroidism: effect of vitamin E supplementation //Cell Biochem. Funct. - 2005. - Vol. 23. - Р. 1-8.
2. Tenorio-Velazquez V.M, Barrera D., Franco M., Tapia E., Hernandez-Pando R., Medina-Campos O.N., Pedraza-
Chaverri J.Hypothyroidism attenuates protein tyrosine nitration, oxidative stress and renal damage induced by ischemia and
reperfusion: effect unrelated to antioxidant enzymes activities //BMC Nephrology. - 2005. - Vol. 6. - Р. 12-24.
3. Al-Rubae S.H.N., Al-Musawi A.K. An evaluation of antioxidants and oxidative stress in Iraqi patients with thyroid
gland dysfunction //African Journal of Biochemistry Research. - 2011. - Vol. 5(7). - Р. 188-196.
4. Hu L.A.P., He H., Pham-Huy C. Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health //Int. J. Biomed. Sci. - 2008. - Vol.
4(2). - Р. 89-96.
5. Колмаков В.Н., Радченко В.Г. Значение определения проницаемости эритроцитарных мембран (ПЭМ) в
диагностике хронических заболеваний печени //Терапевтический архив. - 1982. - Т. 54, № 2. - С. 59-62.
6. Покровский А.А., Абрарова А.А. К вопросу о перекисной резистентности эритроцитов //Вопр. питания. -
1964. - №16. - С.44-49.
7. Мирошина Т.Н., Мурзахметова М.К., Утегалиева Р.С. и др. Корригирующее влияние индоламинов на
состояние мембран эритроцитов при действии ионов кадмия //Вестник КазНУ. Сер. биол. - 2002. - № 3. - С.80-86.
8. Bonet B, Herrera E. Maternal hypothyroidism during the first half of gestation compromises normal catabolic
adaptations of late gestation in the rat //Endocrinology. – 1991. - V. 129. – Р. 210–216.
9. Yilmaz, S., Ozan, S., Benzer, F., and Canatan, H. Oxidative damage and antioxidant enzyme activities in experimental
hypothyroidism //Cell Biochem.Funct. – 2003. - Vol. 21(4). – Р. 325-330.
10. Carmeli, E., Bachar, A., Barchad, S., Morad, M., and Merrick, J. Antioxidant status in the serum of persons with
intellectual disability and hypothyroidism: A pilot study //Res. Development. Disab. - 2008. – Vol. 29. - P. 431-438.
11. Bhawna Bhimte, Agrawal B.K., Sharma V.K., Sarika Singh Chauhan.Oxidative stress status in hypothyroid patients
//Biomedical Research. - 2012. – V. 23 (2). – P. 286-288.
Абай атындағы ҚазҰПУ-нің ХАБАРШЫСЫ «Жаратылыстану-география ғылымдары» сериясы №2(44), 2015 ж.
69
12. Palanisamy P., Raman L. Free Radical Activity and Antioxidant Defense Mechanisms in Patients with
Hypothyroidism //Thyroid Science. – 2008. – Vol. 3(12). – P. LS1-6.
13. Baskol G., Atmaca H., Tanriverdi F., Baskol M., Kocer D., Bayram F. Oxidative stress and enzymatic antioxidant
status in patients with hypothyroidism before and after treatment //Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. - 2007. – Vol. 115(8). – P.
522-6.
14. Erdamar H., Demirci H., Yaman H., Erbil M.K., Yakar T., Sancak B., Elbeg S., Biberoğlu G., Yetkin I. The effect of
hypothyroidism, hyperthyroidism, and their treatment on parameters of oxidative stress and antioxidant status //Clin. Chem.
Lab. Med. – 2008. – Vol. 46(7). – P. 1004-10.
15. Pasupathi P.P., Latha R. Free Radical Activity and Antioxidant Defense Mechanisms in Patients with Hypothyroidism
//Thyroid Science. - 2008. -Vol. 3(12). – Р. CLS1-6.
Түйін
Эксперименталды гипотиреоз кезіндегі жүкті егеуқұйрықтар ағзасының функционалдық
күйіне биологиялық белсенді заттардың әсері
Автордың ұсынылған мақаласында репродуктивті қызметке гипотиреоздың әсері және биологиялық мембрана
деңгейінде егеуқұйрықтардың гестационды кезеңінің асқыну гипотиреозымен байланысты мәселелері
қарастырылған. Мақалада эритроцитттердің мембраналық құрылымының тотығу жойылуының негізінде жатқан
оксидативті стресстің дамуы бойынша мағлұматтыр талданған, оның нәтижесі ұрық патологиясының дамуына, түсік
тастауына, ұрпақтың аз салмақпен туылуына, лактацияның бұзылуына және қалқанша без дисфункциясы аясында
гиполактияның дамуына алып келеді. Ұсынылған зерттеудің нәтижесінде«Возрождение» бальзамы және «Золотой
корень» сығындысы сияқты биологиялық белсенді заттардың эксперименталды гипотериоз кезіндегі жүкті
егеуқұйрықтардың эритроцит мембраналарының құрылымдық-қызметтік жағдайына қорғаныштық әсері
көрсетілген.
Тірек сөздер: қалқанша без, гипотиреоз, жүктілік, мембраналар, биологиялық белсенді заттар.
Summary
Effect of biological active substances on the functional state body of a pregnant rats with experimental
hypothyroidism
In the present article the author considers the problem of the effect of hypothyroidism on reproductive function and
complications associated with hypothyroidism gestation in rats at the level of biological membranes. The article analyzes the
material for the development of oxidative stress, the underlying oxidative damage of erythrocyte membrane structures, the
cells of the breast, as a result leads to the development of fetal abnormalities, miscarriage, low birth weight offspring, violation
of lactation and development hypogalactia against the backdrop of thyroid dysfunction. As a result, studies have shown the
protective effect of such biologically active substances as balsam "Vozrozhdenie" and extract the "Zolotoy koren" on the
structural and functional state of erythrocyte membranes of pregnant rats with experimental hypothyroidism.
Достарыңызбен бөлісу: |