##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Кладченко Е. С., Андреева А. Ю., Кухарева Т. А., Рычкова В. Н., Солдатов А. А. Влияние суточной гипоксии на функциональные показатели гемоцитов Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906) // Морской биологический журнал. 2020. Т. 5, № 4. С. 28-36. https://doi.org/10.21072/mbj.2020.05.4.03

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Аннотация

Марикультурные хозяйства традиционно расположены в прибрежных участках, где моллюски могут подвергаться воздействию гипоксии. Культивирование в условиях дефицита кислорода приводит к снижению темпов роста, вспышкам заболеваний на фермах и массовой гибели моллюсков. Методом проточной цитометрии исследовано влияние краткосрочной гипоксии на функциональные показатели гемоцитов анадары (Anadara kagoshimensis). Контрольную группу содержали при 6,7–6,8 мг O2·л−1, опытную — при 0,4–0,5 мг O2·л−1. Экспозиция — 24 часа. Содержание кислорода в воде снижали, продувая её газообразным азотом. В гемолимфе моллюска на основании относительного размера и относительной гранулярности идентифицировано две группы гемоцитов: гранулоциты (эритроциты) и агранулоциты (амёбоциты). Эритроциты — преобладающий тип клеток в гемолимфе A. kagoshimensis: их доля составила более 90 % от общего числа клеток. Суточная гипоксия не привела к изменениям клеточного состава гемолимфы анадары. Способность к продукции активных форм кислорода и уровень смертности гемоцитов моллюсков экспериментальной группы также остались на уровне контрольных значений. Результаты проведённого исследования свидетельствуют о толерантности анадары к условиям острого дефицита кислорода.

Авторы

Е. С. Кладченко

м. н. с.

https://orcid.org/0000-0001-9476-6573

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=1038853

А. Ю. Андреева

с. н. с., к. б. н.

https://orcid.org/0000-0001-7845-0165

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=763728

Т. А. Кухарева

м. н. с.

https://orcid.org/0000-0001-7151-4402

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=920990

В. Н. Рычкова

вед. инж.

https://orcid.org/0000-0003-3797-715X

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=764990

А. А. Солдатов

рук. отдела, д. б. н.

https://orcid.org/0000-0002-9862-123X

https://elibrary.ru/author_items.asp?id=638564

Библиографические ссылки

Новицкая В. Н., Солдатов А. А. Эритроидные элементы гемолимфы Anadara inaequivalvis (Mollusca: Arcidae) в условиях экспериментальной аноксии: функциональные и морфометрические характеристики. Морской экологический журнал. 2011. Т. 10, № 1. С. 56–64. [Novitskaya V. N., Soldatov A. A. Erythroid elements of hemolymph in Anadara inaequivalvis (Mollusca: Arcidae) under conditions of experimental anoxia: Functional and morphometric characteristics. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2011, vol. 10, no. 1, pp. 56–64. (in Russ.)]

Яхонтова И. В., Дергалева Ж. Т. Марикультура моллюсков на Черноморском побережье России // Рыбпром: технологии и оборудование для переработки водных биоресурсов. 2008. № 2. С. 45–47. [Yakhontova I. V., Dergaleva Zh. T. Marikul’tura mollyuskov na Chernomorskom poberezh’e Rossii. Rybprom: tekhnologii i oborudovanie dlya pererabotki vodnykh bioresursov, 2008, no. 2, pp. 45–47. (in Russ.)]

Andreyeva A. Y., Efremova E. S., Kukhareva T. A. Morphological and functional characterization of hemocytes in cultivated mussel (Mytilus galloprovincialis) and effect of hypoxia on hemocyte parameters. Fish and Shellfish Immunology, 2019, vol. 89, pp. 361–367. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2019.04.017

Baker S. M., Mann R. Effects of hypoxia and anoxia on larval settlement, juvenile growth, and juvenile survival of the oyster Crassostrea virginica. The Biological Bulletin, 1992, vol. 182, no. 2, pp. 265–269. https://doi.org/10.2307/1542120

Bao Y., Wang J., Li C., Li P., Wang S., Lin Z. A preliminary study on the antibacterial mechanism of Tegillarca granosa hemoglobin by derived peptides and peroxidase activity. Fish and Shellfish Immunology, 2016, vol. 51, pp. 9–16. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2016.02.004

Boyd J. N., Burnett L. E. Reactive oxygen intermediate production by oyster hemocytes exposed to hypoxia. Journal of Experimental Biology, 1999, vol. 202, no. 22, pp. 3135–3143.

Chandel N. S., McClintock D. S., Feliciano C. E., Wood T. M., Melendez J. A., Rodriguez A. M., Schumacker P. T. Reactive oxygen species generated at mitochondrial complex III stabilize hypoxia-inducible factor-1α during hypoxia a mechanism of O2 sensing. Journal of Biological Chemistry, 2000, vol. 275, no. 33, pp. 25130–25138. https://doi.org/10.1074/jbc.m001914200

Cortesi P., Cattani O., Vitali G., Carpené E., De Zwaan A., Van den Thillart G., Weber R. E. Physiological and biochemical responses of the bivalve Scapharca inaequivalvis to hypoxia and cadmium exposure: Erythrocytes versus other tissues. Marine Coastal Eutrophication, 1992, pp. 1041–1053. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-89990-3.50090-0

Dang C., Cribb T. H., Osborne G., Kawasaki M., Bedin A. S., Barnes A. C. Effect of a hemiuroid trematode on the hemocyte immune parameters of the cockle Anadara trapezia. Fish and Shellfish Immunology, 2013, vol. 35, iss. 3, pp. 951–956. https://doi.org/10.1016/j.fsi.2013.07.010

De Zwaan A., Cortesi P., Van den Thillart G., Roos J., Storey K. B. Differential sensitivities to hypoxia by two anoxia-tolerant marine molluscs: A biochemical analysis. Marine Biology, 1991, vol. 111, no. 3, pp. 343–351. https://doi.org/10.1007/BF01319405

Diaz R. J., Rosenberg R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science, 2008, vol. 321, iss. 5891, pp. 926–929. https://doi.org/10.1126/science.1156401

Donaghy L., Artigaud S., Sussarellu R., Lambert C., Le Goïc N., Hégaret H., Soudant P. Tolerance of bivalve mollusc hemocytes to variable oxygen availability: A mitochondrial origin? Aquatic Living Resources, 2013, vol. 26, no. 3, pp. 257–261. https://doi.org/10.1051/alr/2013054

Hermes-Lima M., Moreira D. C., Rivera-Ingraham G. A., Giraud-Billoud M., Genaro-Mattos T. C., Campos É. G. Preparation for oxidative stress under hypoxia and metabolic depression: Revisiting the proposal two decades later. Free Radical Biology and Medicine, 2015, vol. 89, pp. 1122–1143. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2015.07.156

Holden J. A., Pipe R. K., Quaglia A., Ciani G. Blood cells of the arcid clam, Scapharca inaequivalvis. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 1994, vol. 74, iss. 2, pp. 287–299. https://doi.org/10.1017/S0025315400039333

Isani G., Cattani O., Tacconi S., Carpene E., Cortesi P. Energy metabolism during anaerobiosis and the recovery of the posterior adductor muscle of Scapharca inaequivalvis. Nova Thalassia, 1986, vol. 8, no. 3, pp. 575–576.

Jiang N., Tan N. S., Ho B., Ding J. L. Respiratory protein–generated reactive oxygen species as an antimicrobial strategy. Nature Immunology, 2007, vol. 8, no. 10, pp. 1114–1122. https://doi.org/10.1038/ni1501

Kawano T., Pinontoan R., Hosoya H., Muto S. Monoamine-dependent production of reactive oxygen species catalyzed by pseudoperoxidase activity of human hemoglobin. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2002, vol. 66, iss. 6, pp. 1224–1232. https://doi.org/10.1271/bbb.66.1224

Miyamoto Y., Iwanaga C. Biochemical responses to anoxia and hypoxia in the ark shell Scapharca kagoshimensis. Plankton and Benthos Research, 2012, vol. 7, iss. 4, pp. 167–174. https://doi.org/10.3800/pbr.7.167

Mydlarz L. D., Jones L. E., Harvell C. D. Innate immunity, environmental drivers, and disease ecology of marine and freshwater invertebrates. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 2006, vol. 37, pp. 251–288. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.37.091305.110103

Nicholson S., Morton B. The hypoxia tolerances of subtidal marine bivalves from Hong Kong. In: The Marine Flora and Fauna of Hong Kong and Southern China V : proceedings of the Tenth International Marine Biological Workshop, Hong Kong, 6–26 Apr., 1998. Hong Kong : Hong Kong University, 2000, pp. 229–239.

Novitskaya V. N., Soldatov A. A. Peculiarities of functional morphology of erythroid elements of hemolymph of the bivalve mollusk Anadara inaequivalvis, the Black Sea. Hydrobiological Journal, 2013, vol. 49, no. 6, pp. 64–71. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v49.i6.60

Soldatov A. A., Sysoeva I. V., Sysoev A. A., Andreyenko T. I. Adenylate system of tissues of the bivalve mollusk Anadara inaequivalvis under experimental anoxia. Hydrobiological Journal, 2010, vol. 46, no. 5, pp. 60–67. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v46.i5.70

Soldatov A. A., Kukhareva T. A., Andreeva A. Y., Efremova E. S. Erythroid elements of hemolymph in Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906) under conditions of the combined action of hypoxia and hydrogen sulfide contamination. Russian Journal of Marine Biology, 2018, vol. 44, iss. 6, pp. 452–457. https://doi.org/10.1134/S1063074018060111

Sui Y., Kong H., Shang Y., Huang X., Wu F., Hu M., Wang Y. Effects of short-term hypoxia and seawater acidification on hemocyte responses of the mussel Mytilus coruscus. Marine Pollution Bulletin, 2016, vol. 108, iss. 1–2, pp. 46–52. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.05.001

Sussarellu R., Fabioux C., Sanchez M. C., Le Goïc N., Lambert C., Soudant P., Moraga D. Molecular and cellular response to short-term oxygen variations in the Pacific oyster Crassostrea gigas. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2012, vol. 412, pp. 87–95. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2011.11.007

Sussarellu R., Dudognon T., Fabioux C., Soudant P., Moraga D., Kraffe E., Rapid mitochondrial adjustments in response to short-term hypoxia and re-oxygenation in the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Journal of Experimental Biology, 2013, vol. 216, no. 9, pp. 1561–1569. https://doi.org/10.1242/jeb.075879

Sussarellu R., Fabioux C., Le Moullac G., Fleury E., Moraga D. Transcriptomic response of the Pacific oyster Crassostrea gigas to hypoxia. Marine Genomics, 2010, vol. 3, no. 3–4, pp. 133–143. https://doi.org/10.1016/j.margen.2010.08.005

Wang Y., Hu M., Cheung S. G., Shin P. K. S., Lu W., Li J. Immune parameter changes of hemocytes in green-lipped mussel Perna viridis exposure to hypoxia and hyposalinity. Aquaculture, 2012, vol. 356, pp. 22–29. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2012.06.001

Wang W. X., Widdows J. Physiological responses of mussel larvae Mytilus edulis to environmental hypoxia and anoxia. Marine Ecology Progress Series, 1991, vol. 70, no. 3, pp. 223–236.

Widdows J., Newell R. I. E., Mann R. Effects of hypoxia and anoxia on survival, energy metabolism, and feeding of oyster larvae (Crassostrea virginica, Gmelin). The Biological Bulletin, 1989, vol. 177, no. 1, pp. 154–166. https://doi.org/10.2307/1541843

Wu R. S. S. Hypoxia: From molecular responses to ecosystem responses. Marine Pollution Bulletin, 2002, vol. 45, iss. 1–12, pp. 35–45. https://doi.org/10.1016/S0025-326X(02)00061-9

Zwaan A., Isani G., Cattani O., Cortesi P. Long-term anaerobic metabolism of erythrocytes of the arcid clam Scapharca inaequivalvis. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 1995, vol. 187, iss. 1, pp. 27–37. https://doi.org/10.1016/0022-0981(94)00168-D

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания ФИЦ ИнБЮМ по теме «Функциональные, метаболические и токсикологические аспекты существования гидробионтов и их популяций в биотопах с различным физико-химическим режимом» (№ гос. регистрации АААА-А18-118021490093-4) и при частичной поддержке РФФИ (проект № 20-04-00037).

Статистика

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.