Исследовано влияние пиретроидов на морфофункциональное состояние и активность фермента обменного комплекса кислой фосфатазы (КФ) в тканях пищеварительной железы (гепатопанкреаса) пресноводного моллюска живородки речной (Viviparus viviparus L.). Альфа-циперметрин и лямбда-цигалотрин, применявшиеся в эксперименте, относятся к синтетическим пиретроидам. По механизму действия на насекомых они являются нейротропными веществами и используются в качестве инсектицидов в различных направлениях борьбы с насекомыми. При остром воздействии альфа-циперметрин и лямбда-цигалотрин вызывают увеличение активности КФ в 3–5 раз относительно значений, полученных в контрольной группе животных. При проведении энзим-электрофореза в опытных группах на фоне увеличения активности КФ под действием пиретроидов отмечен синтез новых множественных форм фермента в гепатопанкреасе моллюсков. При оценке морфологического состояния тканей гепатопанкреаса живородки речной отмечено появление клеток в состоянии кариопикноза, кариорексиса, кариолизиса и единичные некротизированные клетки. Полученные результаты активности и изменения в составе множественных форм КФ живородки речной в нормальных условиях и при воздействии альфа-циперметрина и лямбда-цигалотрина свидетельствуют о формировании неспецифической адаптации в ответ на действие пиретроидных пестицидов.
3. Eni G., Ibor O.R., Andem A.B., Oku E.E., Chukwuka A.V., Adeogun A.O., Arukwe A. Biochemical and endocrine-disrupting effects in Clarias gariepinus exposed to the synthetic pyrethroids, cypermethrin and deltamethrin // Comp. Biochem. Physiol. C: Toxicol. Pharmacol. 2019. V. 225. Article No.108584. doi: 10.1016/j.cbpc.2019.108584
4. Hill I.R. Effects on non-target organisms in terrestrial and aquatic environments // The pyrethroid insecticides / Ed. J.P. Leahey. Philadelphia: Taylor & Francis, 1985. P. 151–262. doi: 10.1021/bk-2008-0991.ch014
5. Zimmer E.I., Preuss T.G., Norman S., Minten B., Ducrot V. Modelling effects of time-variable exposure to the pyrethroid beta-cyfluthrin on rainbow trout early life stages // Environ. Sci. Eur. 2018. V. 30. No. 1. Article No. 36. doi: 10.1186/s12302-018-0162-0
6. Ait Ayad M., Ait Fdil M., Mouabad A. Effects of cypermethrin (pyrethroid insecticide) on the valve activity behavior, byssal thread formation, and survival in air of the marine mussel Mytilus galloprovincialis // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2011. V. 60. No. 3. P. 462–470. doi: 10.1007/s00244-010-9549-7
7. Bradbury S.P., Coats J.R. Comparative toxicology of the pyrethroid insecticides // Reviews of environmental contamination and toxicology / Ed. G.W. Ware. New York: Springer-Verlag, 1989. P. 133–177. doi: 0.1007/978-1-4613-8850-0_4
8. Köprücü K., Yonar S.M., Şeker E. Effects of cypermethrin on antioxidant status, oxidative stress biomarkers, behavior, and mortality in the freshwater mussel Unio elongatulus eucirrus // Fish. Sci. 2010. V. 76. No. 6. P. 1007–1013. doi: 10.1007/s12562-010-0293-8
9. Ray M., Bhunia A.S., Bhunia N.S., Ray S. Density shift, morphological damage, lysosomal fragility and apoptosis of hemocytes of Indian molluscs exposed to pyrethroid pesticides // Fish Shellfish Immunol. 2013. V. 35. No. 2. P. 499–512. doi: 10.1016/j.fsi.2013.05.008
10. Mandal A.H., Sadhu A., Ghosh S., Saha N.C., Mossotto C., Pastorino P., Saha S., Faggio C. Evaluating the impact of neonicotinoids on aquatic non-target species: A comprehensive review // Environ. Toxicol. Pharmacol. 2025. V. 113. Article No. 104606. doi: 10.1016/j.etap.2024.104606
11. Werner I., Moran K. Effects of pyrethroid insecticides on aquatic organisms // Synthetic pyrethroids: occurrence and behavior in aquatic environments: ACS symposium series. 2008. V. 991. P. 310–335. doi: 10.1021/ bk-2008-0991.ch014
12. Gorbatov V.S., Astaikina A.A., Aptikaev R.S., Tikhonov V.V. Comparative hazard and risk assessment of pesticides for aquatic organisms // Agrokhimiya. 2019. No. 11. P. 17– 26 (in Russian). doi: 10.1134/S0002188119110061
13. Fernández San Juan M.R., Cortelezzi A., Albornoz C.B., Landro S.M., Arrighetti F., Najle R., Lavarias S.M.L. Toxicity of pyrethroid cypermethrin on the freshwater snail Chilina parchappii: lethal and sublethal effects // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2020. V. 196. Article No. 110565. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110565
14. Tishina E.A., Polikarpova L.V., Droganova T.S., Lazareva A.A., Vasiliev N.V. Multiple forms of enzyme systems of gastropod molluscs under the action of pyrethroids // Anthropogenic impact on aquatic organisms and ecosystems: sbornik materialov VIII vserossiyskoy konferentsii po vodnoy ekotoksikologii, posvyashchennoy 85-letiyu so dnya rozhdeniya B.A. Flerova. Yaroslavl: Filigran, 2023. P. 109–111 (in Russian).
15. Droganova T.S., Polikarpova L.V., Konichev A.S. River snail liver protein spectrum in normal conditions and when intoxicated with lead(II) ions // Theoretical and Applied Ecology. 2019. No. 3. P. 109–113 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2019-3-109-113
16. Konin D.N., Konichev A.S. Heavy metal ions effect on proteolytic activity in the liver of Viviparus viviparus L. molluscs // Bulletin of Moscow State Regional University. Series: Natural Sciences. 2007. No 1. P. 3– 6 (in Russian).
17. Tishina E.A., Droganova T.S., Polikarpova L.V. Effect of organophosphorus compounds on changes in the qualitative composition of proteins of freshwater mollusks // Ecosystem transformation affected by natural and anthropogenic factors: materialy mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii. Kirov: Vyatka State University, 2019. P. 162–165 (in Russian).
18. Kovačić I., Fafanđel M., Perić L., Batel I. Effect of environmental pollutant mixtures on acid DNase activity in mussel Mytilus galloprovincialis: ex situ and in situ study / Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2017. V. 99. No. 4. P. 433–437. doi: 10.1007/s00128-017-2162-y
19. Nusetti O., Marcano L., Zapata E., Esclapés M., Nusetti S., Lodeiros C. Immunological and antioxidant enzyme responses in the pearl oyster Pinctada imbricata (Mollusca: Pteridae) exposed to sublethal levels of fuel oil // Interciencia. 2004. No 6. V. 29. P. 324–328 (in Spanish).
20. Droganova T.S., Konichev A.S., Petrenko D.B., Polikarpova L.V., Tsvetkov I.L. Influence of sodium fluoride and fluoroacetic acid on the activity of acidic DNase, acid phosphatase and the spectrum of soluble proteins of the freshwater snail, Viviparus viviparus L. // Bulletin of Moscow State Regional University. Series: Natural Sciences. 2017. No. 4. P. 36–45 (in Russian).
21. Lοwry O.H., Rοsenbrought N.J., Farr A.L., Rangal R.L. Protein measurement with the Fοlin Phenol Reagent // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. No. 2. P. 265–275. doi: 10.1016/S0021-9258(19)52451-6
22. Andersch M.A., Szczypinski A.J. Use of p-nitrophenyl phosphate as the substrate in determination of serum acid phosphatase // Am. J. Clin. Pathol. 1947. V. 17. No. 7. P. 571–574. doi: 10.1093/ajcp/17.7_ts.571
23. Loida Z., Gossrau R., Schibler T. Enzyme histochemistry: laboratory methods. Moskva: Mir, 1982. 272 p. (in Russian).
24. Livingstone D.R. Biotechnology and pollution monitoring: use of molecular biomarkers in the aquatic environment // J. Chem. Tech. Biotechnol. 1993. V. 57. P. 195–211. doi: 10.1002/jctb.280570302
25. Narbonne J.F., Garrigues P., Ribera D., Raoux C., Mathieu A., Lemaire P., Salaun J.P., Lafaurie M. Mixedfunction oxygenase enzymes as tools for pollution monitoring: field studies on the French coast of the Mediterranean Sea // Comp. Biochem. Physiol. C Comp. Pharmacol. Toxicol. 1991. V. 100. No. 1–2. P. 37–42. doi: 10.1016/0742-8413(91)90118-d
26. Tishina E.A., Droganova T.S., Polikarpova L.V., Vasiliev N.В. Effect of phosphorus-containing pesticides on the enzymatic activity and multiple forms of acid phosphatase of river snail (Viviparus viviparus L.) // Theoretical and Applied Ecology. 2024. No. 2. P. 151 –158 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2024-2-151-158
27. Das B.K., Mukherjee S.C. Toxicity of cypermethrin in Labeo rohita fingerlings: biochemical enzymatic and haematological consequences // Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. 2003. V. 134. No. 1. P. 109–121. doi: 10.1016/s1532-0456(02)00219-3
28. Johal M.S., Sandhu G.S., Kaur R. Effect of fenvalerate on acid and alkaline phosphatase activity in certain tissues of Heteropneustes fossilis (Bloch) // Pollut. Res. 2002. V. 21. No. 3. P. 309–313.
29. Kumar A., Sharma B., Pandey R.S. Assessment of stress in effect to pyrethroid insecticides, λ-cyhalothrin and cypermethrin, in a freshwater fish, Channa punctatus (BLOCH) // Cell. Mol. Biol. (Noisy-le-grand). 2012. V. 58. No. 1. P. 153–159.
30. Rebecchi B., Franchini A., Bolognani Fantin A.M. The digestive gland of Viviparus ater (Mollusca, Gastropoda, Prosobranchia): an ultrastructural and histochemical study // Tissue Cell. 1996. V. 28. No. 6. P.731–739. doi: 10.1016/s0040-8166(96)80076-0
31. Griffond B., Gomot L. Cultivation in vitro of organs of the fresh water gastropod prosobranch mollusk Viviparus viviparus L. // In Vitro. 1974. V. 10. P. 206–215. doi: 10.1007/BF02615234
Исследовано действие повышенных концентраций экотоксикантов анионного типа (на примере нитрат- и арсенат-анионов) на морфофункциональное состояние ткани и активность кислых фосфатаз (КФ) гепатопанкреаса моллюска живородка речная (Viviparus viviparus L.). Изменение удельной активности кислой фосфатазы у моллюсков в тканях гепатопанкреаса свидетельствует о нарушении метаболизма у исследованных животных, что подтверждается при оценке морфофункционального состояния тканей. При действии нитрат-ионов отмечаются сравнительно небольшие фазы повышения и снижения удельной активности КФ (в 1,5 раза по сравнению с контрольными значениями). К 96 часам экспозиции активность фермента остаётся выше контрольных значений. Действие арсенат-ионов приводит к более выраженной патологии тканей и существенному изменению удельной активности фермента, которая не стабилизируется даже через 30 суток после удаления токсиканта из воды. Полученные данные могут быть использованы в эколого-биохимическом мониторинге загрязнений пресных вод.
Ключевые слова: эколого-биохимический мониторинг, гидробионты, живородка речная, кислая фосфатаза, активность ферментов, множественные формы ферментов, нитрат- и арсенат-анионы, морфофункциональное состояние
Список процитированных источников
1. Дроганова Т.С., Поликарпова Л.В., Коничев А.С. Белковые спектры печени живородки речной в норме и при интоксикации ионами свинца(II) // Теорeтическая и прикладная экология. 2019. № 3. С. 109–113. doi: 10.25750/1995-4301-2019-3-109-113
2. Попов A.П., Коничев А.С., Цветков И.Л. Влияние токсичных соединений техногенного происхождения на активность и множественные формы кислой ДНКазы живородки речной (Viviparus viviparus L.) // Прикладная биохимия и микробиология. 2003. Т. 39. № 5. С. 518–523.
3. Tsvetkov I.L., Popov A.P., Konichev A.S. Acid phosphatase complex from the freshwater snail Viviparus viviparus L. under standard conditions and intoxication by cadmium ions // Biochemistry (Moscow). 2003. V. 68. No. 12. P. 1327–1334 (in Russian). doi: 10.1023/B:BIRY. 0000011654.71353.2a
4. Дроганова Т.С., Поликарпова Л.В., Тишина Е.А., Анка М., Петренко Д.Б., Васильев Н.В. Влияние ионов Zn2+ на активность кислых нуклеаз пресноводных мол-на активность кислых нуклеаз пресноводных мол-активность кислых нуклеаз пресноводных мол-активность кислых нуклеаз пресноводных мол-кислых нуклеаз пресноводных мол-кислых нуклеаз пресноводных мол-нуклеаз пресноводных мол-нуклеаз пресноводных мол-пресноводных мол-пресноводных мол-мол-моллюсков // Известия РАН. Серия биологическая. 2022. № 2. C. 219–224. doi: 10.31857/S1026347022020056
5. Namasivayam C., Sangeetha D., Gunasekaran R. Removal of anions, heavy metals, organics and dyes from water by adsorption onto a new activated carbon from jatropha husk, an agro-industrial solid waste // Process Safety and Environmental Protection. 2007. V. 85. No. 2. P. 181–184. doi: 10.1205/psep05002
6. Saha A., Ahweyevu J.O., Baker E.M., Penn D. II, Saha S. Assessment of common anion and cation contaminants in surface waterbodies in Statesboro, Georgia, USA // Earth Syst. Environ. 2022. V. 6. P. 617–630. doi: 10.1007/s41748-022-00300-6
7. Зыкова Е.Л., Довнар А.К., Филиппова В.А., Лысенкова А.В. Санитарно-химическая оценка содержания анионов-токсикантов в природных водах Гомельской области // Проблемы здоровья и экологии. 2014. № 4 (42). С. 125–129. doi: 10.51523/2708-6011.2014-11-4-24
8. Solving the Nitrate Problem: progress in research and development. London: MAFF Publications, 37 p. [Электронный ресурс] https://archive.org/details/ b32226998/mode/2up (Дата обращения: 21.04.2026).
9. Галиулин Р.В., Башкин В.Н., Галиулина Р.А. Канцерогенный риск загрязнения нитратами водных экосистем // Проблемы анализа риска. 2016. Т. 13. № 3. С. 30–33. doi: 10.32686/1812-5220-2016-13-3-30-33
10. Camargo J.A., Alonso A., Salamanca A. Nitrate toxicity to aquatic animals: a review with new data for freshwater invertebrates // Chemosphere. 2005. V. 58. No. 9. P. 1255–1267. doi: 10.1016/j.chemosphere.2004.10.044
11. Cheng S.-Y., Chen J.-C. Study on the oxyhemocyanin, deoxyhemocyanin, oxygen affinity and acid-base balance of Marsupenaeus japonicus following exposure to combined elevated nitrite and nitrate // Aquat. Toxicol. 2002. V. 61. No. 3-4. P. 181–193. doi: 10.1016/s0166445x(02)00053-x
12. Чарыкова М.В., Кривовичев В.Г., Депмайер В. Физико-химические условия образования минералов мышьяка в приповерхностных обстановках // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 7: Геология, география. 2008. Выпуск 4. С. 62–81.
13. Moore J.W., Ramamoorthy S. Heavy Metals in Natural Waters. Springer New York, 1984. 268 p. doi: 10.1007/978-1-4612-5210-8
14. Zhang W., Chen L., Zhou Y., Wu Y., Zhang L. Biotransformation of inorganic arsenic in a marine herbivorous fish Siganus fuscescens after dietborne exposure // Chemosphere. 2016. V. 147. P. 297–304. doi: 10.1016/j.chemosphere.2015.12.121
15. Zhang W., Guo Z., Zhou Y., Chen L., Zhang L. Comparative contribution of trophic transfer and biotransformation on arsenobetaine bioaccumulation in two marine fish // Aquat. Toxicol. 2016. V. 179. Р. 65–71. doi: 10.1016/j.aquatox.2016.08.017
16. Альберт А. Избирательная токсичность. Физикохимические основы терапии / под ред. В.А. Филова. В 2 томах. Т. 1. М.: Медицина, 1989. 400 с.
17. Альберт А. Избирательная токсичность. Физикохимические основы терапии / под ред. В.А. Филова. В 2 томах. Т. 2. М.: Медицина, 1989. 432 с.
18. Agah H., Leermakers M., Elskens M., Fatemi S.M.R., Baeyens W. Accumulation of trace metals in the muscle and liver tissues of five fish species from the Persian Gulf // Environ. Monit. Assess. 2009. V. 157. No. 1-4. Р. 499–514. doi: 10.1007/s10661-008-0551-8
19. Новиков М.А., Горбачева Е.А., Лаптева А.М. Содержание мышьяка в промысловых рыбах Баренцева моря (по многолетним данным) // Известия ТИНРО. 2021. Т. 201. № 4. С. 833–844. doi: 10.26428/1606-99192021-201-833-844
20. Дроганова Т.С., Коничев А.С., Петренко Д.Б. Поликарпова Л.В., Цветков И.Л. Влияние фторида натрия и фторуксусной кислоты на активность кислой ДНКазы, кислой фосфатазы и спектр растворимых белков гепатопанкреаса живородки речной // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2017. № 4. С. 36–45. doi: 10.18384/2310-7189-2017-4-36-45
21. Andersch M.A., Szczypinski A.J. Use of p-nitrophenylphosphate as the substrate in determination of serum acid phosphatase // Am. J. Clin. Pathol. 1947. V. 17. No. 7. P. 571–574. doi: 10.1093/ ajcp/17.7_ts.571
22. Lοwry O.H., Rοsebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Fοlin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. No. 1. P. 265–275.
23. Ornstein L. Disc electrophoresis. I. Background and theory // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1964. V. 121. P. 321– 349. doi: 10.1111/j.1749-6632.1964.tb14207.x
24. Davis B.J. Disc electrophoresis – II. Method and application to human serum proteins // Ann. N.Y. Acad. Sci. 1964. V. 121. No. 2. P. 404–427. doi: 10.1111/j.17496632.1964.tb14213x
25. Burstone M.S. Enzyme histochemistry, and Its Application in the Study of Neoplasms. Academic Press, 1962. 621 p.
26. Lojda Z., Gossrau R., Schiebler T.H. Enzyme Histochemistry. A laboratory Manual. Springer, 1979. 344 p. doi: 10.1007/978-3-642-67234-7
27. Babson A.L., Read P.A. A new assay for prostatic acid phosphatase in serum // American Journal of Clinical Pathology. 1959. V. 32. No. 1. P. 88–91. doi: 10.1093/ ajcp/32.1_ts.88
28. Тишина Е.А., Поликарпова Л.В., Дроганова Т.С., Лазарева А.А., Васильев Н.В. Множественные формы ферментативных систем брюхоногих моллюсков при действии пиретроидов // Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы: Сборник материалов VIII Всероссийской конференции по водной экотоксикологии, посвящённой 85-летию со дня рождения Бориса Александровича Флёрова. Борок: Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, 2023. С. 109–111.
Фосфорорганические пестициды применяются в сельском хозяйстве и для обработки ландшафтно-парковых зон вследствие высокой эффективности и экономической доступности. Выявлено изменение активности и состава множественных форм кислой фосфатазы (КФ) гепатопанкреаса (пищеварительной железы) пресноводного моллюска
живородки речной (Viviparus viviparus L.) при действии осфорорганических пестицидов. Глифосат и малатион вызывают увеличение активности фермента в остром токсикологическом эксперименте. Глифосат (нейротропная активность неизвестна) вызывает прирост активности фермента, в 1,5–3,0 раза превышающее его нормальную активность, в то время как малатион (холиномиметик) вызывает увеличение активности КФ в 5–8 раз. Показано, что повышение активности фермента у моллюсков опытных групп связано с появлением новых множественных форм КФ, которые сохраняются на протяжении всего эксперимента. Состав множественных форм фермента у моллюсков контрольной группы на протяжении экспозиции не изменяется. Приведённые данные свидетельствуют о формировании неспецифической адаптации в ответ на действие фосфорорганических пестицидов и подтверждают, что активность КФ гепатопанкреаса живородки речной может являться адекватным индикатором токсического воздействия в эколого-биохимическом мониторинге загрязнений пресных вод.
Производство почвогрунтов – продуктов твёрдофазного ферментирования твёрдых бытовых отходов является
одним из основных направлений переработки отходов мегаполисов, содержащих органические вещества, и яв-
ляется «зелёной» альтернативой их сжиганию или захоронению. В работе исследована возможность применения
искусственных почвогрунтов – продуктов аэробного твёрдофазного ферментирования отходов – для выращивания
лекарственных растений чабера горного (Satureja montana L.), базилика обыкновенного (Ocimum basilikum L.), алтея лекарственного (Althaea officinalis L.), душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.). Выявлено, что оптимальная всхожесть растений проявляется на почвогрунтах «Klasmann Substrates Select» и «Grunt ECO Питательный» и сравнима с контрольной почвой полевого севооборота. Показано изменение биохимических параметров растений (активности ферментов и содержания хлорофилла), выращиваемых на почвогрунтах, в норме, при действии тяжёлых металлов и при пониженной температуре. Отмечено высокое содержание хлорофилла у всех исследованных растений, однако у чабера горного, выращенного на субстрате «Veltorf», выявлены деструктивные явления, выражающиеся в снижении содержания хлорофилла а с одновременным повышением содержания хлорофилла b. Активность ферментов каталазы и кислой фосфатазы у исследованных растений находится в пределах нормы. Действие неблагоприятных факторов – пониженной температуры и тяжёлых металлов приводит к повышению активности ферментов, что является признаком формирования адаптации. При оценке всхожести растений различных видов и их биохимических показателей установлено, что отечественный почвогрунт компании «Grunt ECO» оптимален для выращивания лекарственных растений и может быть использован для целей лекарственного растениеводства.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
),_okraska_–_gematoksilin_i_eozin,_×400.jpg)
),_okraska_–_gematoksilin_i_eozin,_×_400.jpg)
),_okraska_–_gematoksilin_i_eozin,_×_400.jpg)
