Состав жирных кислот в трохофорах мидий Mytilus galloprovincialis, выращенных в условиях загрязнённости полихлорбифенилами

Состояние черноморских популяций Mytilus galloprovincialis в естественной среде обитания напрямую зависит от развития мидии на всех стадиях, в том числе на начальных стадиях личиночных форм, наиболее чувствительных к загрязнению окружающей среды. Поллютанты органического происхождения оказывают негативное влияние на личинки моллюска, проявляющееся в торможении их роста и развития. Закономерности размножения мидии хорошо изучены, что даёт возможность получать в контролируемых лабораторных условиях личинки из искусственно оплодотворённых яйцеклеток этого вида моллюсков. В работе впервые исследован жирнокислотный состав общих липидов, выделенных из биомассы тканей личинок M. galloprovincialis на стадии трохофоры в контроле и после их трёхдневной экспозиции в среде с добавлением различных концентраций полихлорбифенилов. Жирнокислотный состав суммарных липидов в биомассе личинок, полученных на третьи сутки эксперимента, исследовали методом хромато-масс-спектрометрии. Всего идентифицировано 14 жирных кислот: 59 % из них относились к насыщенным, 24 % — к моноеновым, 17 % — к полиеновым. Для статистического анализа использовали программу MATLAB (версия 8.2). В условиях проведённого эксперимента в липидах трохофор M. galloprovincialis достоверно отличались значения суммы мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот. Сумма насыщенных жирных кислот статистически значимо не изменялась. Основными насыщенными жирными кислотами во всех исследуемых трохофорах мидий являлись пальмитиновая (C16:0) и стеариновая (C18:0). Их концентрации значительно не изменялись под действием полихлорбифенилов. Наиболее значимые мононенасыщенные жирные кислоты — олеиновая (C18:1ω9), пальмитолеиновая (C16:1ω7) и вакценовая (C18:1ω7). Содержание мононенасыщенных жирных кислот понижалось вдвое при действии полихлорбифенилов с концентрациями 0,1 и 1 мкг·л−1; при концентрации полихлорбифенилов 10 мкг·л−1 суммарное содержание этих кислот было равно таковому в контроле. Среди полиненасыщенных жирных кислот, обладающих положительной биологической активностью, были идентифицированы арахидоновая (C20:4ω6), эйкозапентаеновая (C20:5ω3) и докозагексаеновая (C22:6ω3). Суммарное содержание Омега-3 и Омега-6 кислот в личинках мидий в контрольном опыте не превышало 12,8 %. С увеличением концентрации полихлорбифенилов в среде выращивания трохофор с 0,1 до 1 мкг·л−1 концентрация полиненасыщенных жирных кислот повышалась в 2,5 раза. При концентрации полихлорбифенилов 10 мкг·л−1 и в пробе с ацетоном суммарное содержание полиненасыщенных жирных кислот было сопоставимо с таковым в контрольном опыте. Результаты исследования свидетельствуют о том, что жирнокислотный отклик трохофор мидий M. galloprovincialis максимален при воздействии концентраций полихлорбифенилов от 0,1 до 1 мкг·л−1. При концентрации загрязнителей 10 мкг·л−1 и выше биохимические процессы в личинках, по-видимому, замедляются. Результаты данного исследования могут способствовать лучшему пониманию перестроек, позволяющих моллюскам на личиночных стадиях развития адаптироваться к условиям загрязнения среды обитания органическими поллютантами.

Аннотация (alternative)

Status of Mytilus galloprovincialis populations in the natural habitat is known to directly depend on development of Black Sea mussel at all its stages, including initial stages of larval ontogenesis, which are very sensitive to environmental pollution. Organic pollutants adversely affect mussel larvae by inhibiting their growth and development. Patterns of mussel reproduction are well studied, which makes it possible to obtain larvae from artificially fertilized eggs of this mollusc species in controlled laboratory conditions. In this work, the fatty acid composition of M. galloprovincialis larvae at the trochophore stage on the 3rd day in the control experiment and under artificial contamination with polychlorinated biphenyls (PCBs) in different concentrations is studied for the first time. The fatty acid composition of total lipids in the biomass of larvae obtained on the 3rd day of the experiment was studied by means of gas chromatography – mass spectrometry. Totally, 14 fatty acids were identified in the samples; 59 % of them were saturated fatty acids, 24 % were monounsaturated fatty acids, and 17 % were polyunsaturated fatty acids. Statistical analysis was performed using Statistical Toolbox of MATLAB software (version 8.2). The totals of monounsaturated and polyunsaturated fatty acids significantly differed in lipids of M. galloprovincialis trochophores in the experiment with different PCB concentrations. The totals of saturated fatty acids did not significantly differ. The major saturated fatty acids in all mussel trochophores studied were palmitic (C16:0) and stearic (C18:0) acids. Their concentration did not significantly change under the exposure to PCBs. The main monounsaturated fatty acids were oleic (C18:1ω9), palmitoleic (C16:1ω7), and vaccenic (C18:1ω7) acids. The fraction of monounsaturated fatty acids was twice as low when exposed to the PCB concentrations 0.1 and 1.0 μg·L−1. However, when the PCB concentration was 10 μg·L−1, the total of these acids did not differ from the control. Among polyunsaturated fatty acids having biological essentiality, it was possible to identify arachidonic (C20:4ω6), eicosapentaenoic (C20:5ω3), and docosahexaenoic (C22:6ω3) acids. The total fraction of omega-3 and omega-6 acids in mussel larvae in the control did not exceed 12.8 %. With an increase of the PCB concentration in the growth medium 0.1 to 1.0 μg·L−1, the fraction of polyunsaturated fatty acids increased 2.5-fold. At the PCB concentration 10 μg·L−1 and in the sample with pure acetone added, the total fraction of polyunsaturated fatty acids was comparable with that in the control. The results of the study indicate that fatty acid response is the highest when the medium is exposed to the PCB concentrations ranging 0.1 to 1.0 μg·L−1. At the PCB concentrations equal to 10 μg·L−1 or higher, biochemical processes in larvae seem to slow down. The results of this study will contribute to a better understanding of biochemical rearrangements that allow molluscs at larval developmental stages to adapt to environmental pollution with organic xenobiotics.

Ключевые слова

полихлорбифенилы, жирные кислоты, личинки, трохофора, мидия Mytilus galloprovincialis, Чёрное море

Библиографическое описание

Капранова Л. Л., Малахова Л. В., Нехорошев М. В., Лобко В. В., Рябушко В. И. Состав жирных кислот в трохофорах мидий Mytilus galloprovincialis, выращенных в условиях загрязнённости полихлорбифенилами // Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, № 2. - С. 38-49. https://doi.org/10.21072/mbj.2020.05.2.04

URI

https://repository.marine-research.ru/handle/299011/8640

DOI

10.21072/mbj.2020.05.2.04

Коллекции

Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, № 2.

Полная информация о материале