Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

Acknowledgments: the authors are grateful to the staff of the Laboratory of Evolutionary Ecology and Genomics of Hydrobionts of N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences for their assistance in the selection of biological and bottom sediment samples. For citation: Biochemical processes in the tissues of hydrobionts as markers of oxidative stress during biomonitoring of anthropogenic impact on aquatic ecosystems / I. K. Miroshnichenko [et al.] // Transactions of the tola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 195-200. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.4.033 Введение Современные уровни антропогенного воздействия на водные экосистемы серьезно влияют на их общее состояние, разнообразие и продуктивность населяющих их сообществ. В результате этого возникают сложные комплексные проблемы, в том числе связанные с истощением и потерей качества сырьевой базы (в частности, ихтиофауны) для перерабатывающих производств. Оценка состояния качества водных экосистем предполагает комплексных подход, связанный с использованием химических, физико-химических и биологических методов анализа. Среди биологических методов наиболее показательными для оценки токсического воздействия среды являются биоиндикационные исследования и биотестирование, в том числе с использованием различных гидробионтов: бентосных сообществ, фото- и зоопланктона, водных растений, беспозвоночных и рыб. Использование рыб для аналитических целей является показательными, что связано с их положением в трофических цепях и наличием эффектов биоаккумуляции и биомагнификации. Изменение качества воды способно усиливать окислительный стресс у гидробионтов, который можно отслеживать с помощью различных показательных маркеров [1-6]. Целью данной работы было сравнить два подхода по использованию маркеров окислительного стресса для оценки уровня антропогенного воздействия на водные экосистемы (на примере реки Северная Двина): анализ маркерных показателей тканей диких особей рыб и биотестирование образцов донного грунта на тест-объектах. В качестве маркерных показателей использовали содержание в тканях малонового диальдегида (МДА), восстановленного глутатиона и активности глутатионредуктазы. М а т е р и а лы и методы В процессе эксперимента использовали экстракт, полученный из образцов донных грунтов Северной Двины, отобранных в районе городской агломерации Архангельска (64°31'21" N 40°32'7" E). Образцы донных грунтов консервировались путем охлаждения, а после непродолжительного хранения при температуре +2 ... +4 °C экстрагировались [7]. Биоиндикационные исследования проводилась на тканях сигов (Coregonus luvaretus). Три образца мужского пола и примерно одного возраста были отловлены в дельте реки Северная Двина. Из сигов были извлечены печень, жабры и мышцы и сразу заморожены путем помещения в жидкий азот. В дальнейшем ткани хранились при -80 °C. Биотестирование проводили с использованием культуры данио (Danio rerio), которую в течение года выращивали и поддерживали в стационарных условиях. Были отобраны 10 особей рыб Danio rerio одного возраста, мужского пола, примерно одного размера и веса без видимых отклонений в развитии. Их экспонировали в течение 5 сут в двух аквариумах на 4,5 л по 5 особей в каждом с соблюдением всех условий, привычных особям (продолжительность светового дня, аэрация, кормление, уборка дна, контроль уровня азота и рН). Первый (контрольный) аквариум наполняли фильтрованной отстоянной водой, а во второй (опытный) вносили смесь профильтрованного стерилизованного автоклавированием экстракта донного грунта (121 °C, 15 мин) и фильтрованной отстоянной воды в соотношении 1 : 5. По истечении времени экспонирования рыб помещали в чистую воду, далее подвергали процедуре безболезненной эвтаназии с использованием трикаина метансульфоната [8], после чего их замораживали и хранили при -80 °C. Для дальнейших экспериментов образцы тканей сига и тела данио целиком измельчали в среде фосфатного буфера рН 8,0 на ледяной бане (+2 ... +4 °C) с использованием гомогенизатора, центрифугировали с охлаждением при 14 тыс. об/мин в течение 20 мин, в экстракте определяли содержание белка спектрофотометрически по методу Бредфорда [9], содержание восстановленного глутатиона определяли по реакции с реактивом Эллмана [10], содержание МДА — по цветной реакции Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 195-200. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 195-200. © Мирошниченко И. К., Семёнова П. В., Прибыткова Е. В., Терентьев К. Ю., 2023 196