ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ СОЛЕНОСТИ ВОДЫ НА МОРСКОГО КАРАСЯ SPARIDENTEX HASTA: ИССЛЕДОВАНИЕ ХЛОРИДНЫХ КЛЕТОК В ЖАБРАХ И УРОВНЯ ГЛЮКОЗЫ В ПЛАЗМЕ КРОВИ

Рассмотрено влияние различной солености воды на количество и площадь хлоридных клеток в жабрах, а также на уровень глюкозы в плазме крови морского карася Sparidentex hasta. Для этой цели 180 рыб со средней длиной 20–25 см и средней массой 200 г содержались на Исследовательской станции им. Имама Хомейни в течение 14 сут в воде с различной соленостью: 5, 20, 40 и 60 ppt. Эксперимент с соленостью воды 40 ppt считался контрольным. В течение эксперимента рыбу кормили коммерческим кормом фирмы Biomar. Отбор проб крови рыбы проводили соответственно через 6 ч, 12 ч, 1 сут, 2, 7 и 14 сут после нахождения в воде с заданным уровнем солености. Исследование жабр и крови осуществляли в лаборатории биотехнологии Университета морской науки и технологии (г. Хоррамшахр, Иран). Измерения уровня глюкозы в плазме (мг/100 мл) проводили колориметрическим методом анализатором Technicon RA1000 (США) с использованием коммерческого набора MAN. Образцы хлоридных клеток в жабрах рыб подвергали морфологическим и гистометрическим исследованиям, отмечая особенности клеток, изменение их площади после воздействия воды различной солености, данные сравнивались с данными контрольных образцов. Проанализированы литературные данные, в которых отмечены аналогичные зависимости у других видов рыб. Результаты исследования показали изменения уровня глюкозы, количества и площади хлоридных клеток в жабрах Sparidentex hasta с течением времени и под действием различной солености воды. Установлено, что Sparidentex hasta обладает высокой способностью переносить изменения солености в окружающей среде, что обусловлено физиологическими механизмами осморегуляции и особенностями вовлеченных органов, прежде всего жабр.

1. Altinok, I., Galli, S.M., and Chapman, F.A., Ionic and osmotic regulation capabilities of juvenile Gulf of Mexico sturgeon, Acipenser oxyrinchus de sotoi, Comp. Biochem. Physiol., Part A, 1998, vol. 120, no. 4, pp. 609–616. doi 10.1016/S1095-6433(98)10073-9

2. Avella, M., Berhaut, J., and Bornancin, M., Salinity tolerance of two tropical fishes, Oreochromis aureus and O. niloticus. I. Biochemical and morphological changes in the gill epithelium, J. Fish. Biol., 1993, vol. 42, no. 2, pp. 243–254.

3. Baldisserotto, B., Mancera, J.M., and Kapoor, B.G., Fish Osmoregulation, Enfield, N.H.: Science Publ., 2007.

4. Cioni, C., De Merich, D., Cataldi, E., and Cataudella, S., Fine structure of chloride cells in freshwater- and seawater-adapted Oreochromis niloticus (Linnaeus) and Orechromis mossambicus (Peters), J. Fish. Biol., 1991, vol. 39, no. 2, pp. 197–209.

5. Evans, D.H., Piermarini, P.M., and Choe, K.P., The multifunctional fish gill: Dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation, and excretion of nitrogenous waste, Physiol. Rev., 2005, vol. 85, pp. 97–177. doi 10.1152/physrev.00050.2003

6. Fazio, F., Marafioti, S., Arfuso, F., Piccione, G., and Faggio, C., Influence of different salinity on haematological and biochemical parameters of the widely cultured mullet, Mugil cephalus, Mar.

7. Freshwater Behav. Physiol., 2013, vol. 46, no. 4, pp. 211–218. doi 10.1080/10236244.2013.817728

8. Fielder, D.S., Allan, G.L., Pepperall, D., and Pankhurst, P.M., The effects of changes in salinity on osmoregulation and chloride cell morphology of juvenile Australian snapper, Pagrus auratus, Aquaculture, 2007, vol. 272, nos. 1–4, pp. 656–666. doi 10.1016/j.aquaculture.2007.08.043

9. Fiess, J.C., Kunkel-Patterson, A., Mathias, L., Riley, L.G., Yancey, P.H., Hirano, T., and Grau, E.G., Effects of environmental salinity and temperature on osmoregulatory ability, organic osmolytes, and plasma hormone profiles in the Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus), Comp. Biochem. Physiol., Part A, 2007, vol. 146, no. 2, pp. 252–264. doi 10.1016/j.cbpa.2006.10.027

10. Imsland, A.K., Gunnarsson, S., Foss, A., and Stefansson, S.O., Gill Na+, K+ -ATPase activity, plasma chloride and osmolality in juvenile turbot (Scophthalmus maximus) reared at different temperatures and salinities, Aquaculture, 2003, vol. 218, no. 1–4, pp. 671–683. doi 10.1016/S0044-8486(02)00423-4

11. Jobling, M., Fish Bioenergetics, Netherlands: Springer-Verlag, 1994.

12. Karşi, A. and Yavuzcan Yildiz, H., Secondary stress response of Nile tilapia, Oreochromis niloticus, after direct transfer to different salinities, J. Tarim Bilimleri Dergisi., 2005, vol. 11, no. 2, pp. 139–141.

13. Kelly, S.P., Chow, I.N.K., and Woo, N.Y.S., Alterations in Na+ –K+ -ATPase activity and gill chloride cell morphometrics of juvenile black sea bream (Mylio macrocephalus) in response to salinity and ration size, Aquaculture, 1999, vol. 172, no. 3–4, pp. 351–367. doi 10.1016/S0044-8486(98)00505-5

14. Khuder, A.M., Majeed, M.F., and Al-Sawad, A.A., Сomparative histological study of gills of two species in fresh water (Cyprinus carpio) and sea water fish (Otolithes ruber) of Iraq, Bas. J. Vet. Res., 2016, vol. 15, no. 1, pp. 332–339.

15. Kültz, D., Physiological mechanisms used by fish to cope with salinity stress, J. Exp. Biol., 2015, vol. 218, pp. 1907–1914. doi 10.1242/jeb.118695

16. Laiz-Carrión, R., Guerreiro, P.M., Fuentes, J., Canario, A.V.M., Martin Del Rio, M.P., and Mancera, J.M., Branchial osmoregulatory response to salinity in the gilthead sea bream, Sparus auratus, J. Exp. Zool., 2005, vol. 303A, no. 7, pp. 563–576. doi 10.1002/jez.a.183

17. Lisboa, V., Barcarolli, I.F., Sampaio, L.A., and Bianchini, A., Effect of salinity on survival, growth and biochemical parameters in juvenile Lebranch mullet Mugil liza (Perciformes: Mugilidae), Neotrop. Ichthyol., 2015, vol. 13, no. 2, pp. 447–452. doi 10.1590/1982-0224-20140122

18. Madsen, S.S., McCormick, S.D., Young, G., Endersen, J.S., Nishioka, R.S., and Bern, H.A., Physiology of seawater acclimation in the striped bass, Morone saxatilis (Walbaum), Fish Physiol. Biochem., 1994, vol. 13, no. 1, pp. 1–11. doi 10.1007/BF00004114

19. Mancera, J.M., Perez-Figares, J.M., and Fernandez-Llebrez, P., Osmoregulatory responses to abrupt salinity changes in the euryhaline gilthead sea bream (Sparus auratus L.), Comp. Biochem. Physiol., Part A, 1993, vol. 106, no. 2, pp. 245–250 doi 10.1016/0300-9629(93)90507-Z

20. Marshall, W.S., Howard, J.A., Cozzi, R.R.F., and Lynch, E.M., NaCl and fluid secretion by the intestine of the teleost Fundulus heteroclitus: involvement of CFTR, J. Exp. Biol., 2002, vol. 205, pp. 745–758.

21. Moaddab, A.R., Khabazi, M., and Roosta, H., Determining the rate of salinity of Persian Gulf waters with the aid of satellite images and least squares method, Open J. Mar. Sci., 2017, vol. 7, no. 1, pp. 155–168. doi 10.4236/ojms.2017.71012

22. Moron, S.E., Oba, E.T., De Andrade, C.A., and Fernandes, M.N., Chloride cell responses to ion challenge in two tropical freshwater fish, the erythrinids Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus, J. Exp. Zool., 2003, vol. 298A, no. 2, pp. 93–104.

23. Movahedinia, A., Mechanisms of osmotic regulation in Acanthopagrus latus, study of ecophysiology, histology and ultrastructure of gills, Doctorate (Biol.) Dissertation, Marine Science and Technology University of Khorramshahr, 2009.

24. Pérez-Robles, J., Re, A.D., Giffard-Mena, I., and Diaz, F., Interactive effects of salinity on oxygen consumption, ammonium excretion, osmoregulation and Na+ /K+ -ATPase expression in the bullseye puffer (Sphoeroides annulatus, Jenyns 1842), Aquacult. Res., 2012, vol. 43, no. 9, pp. 1372–1383. doi 10.1111/j.1365-2109.2011.02940.x

25. Santos, D.M., Melo, M.R., Mendes, D.C., Rocha, I.K., Silva, J.P., Cantanhêde, S.M., and Meletti, P.C., Histological changes in gills of two fish species as indicators of water quality in Jansen Lagoon (São Luís, Maranhão State, Brazil), Int. J. Environ. Res. Public Health, 2014, vol. 11, no. 12, pp. 12927–12937. doi 10.3390/ijerph111212927

26. Shahriari Moghadam, M., Abtahi, B., Mosafer Khorjestan, S. and Bitaab, M.A., Salinity tolerance and gill histopathological alterations in Liza aurata Risso, 1810 (Actinopterygii: Mugilidae) fry, Ital. J. Zool., 2013, vol. 80, no. 4, pp. 503–509. doi 10.1080/11250003.2013.853326

27. Tahir, D., Shariff, M., Syukri, F., and Yusoff, F.M., Serum cortisol level and survival rate of juvenile Epinephelus fuscoguttatus following exposure to different salinities, Vet. World, 2018, vol. 1, no. 3, pp. 327–331. doi 10.14202/vetworld.2018.327-331

28. Uchida, K., Kaneko, T., Yamauchi, K., and Hirano, T., Morphometrical analysis chloride cell activity in the gill filaments and lamellae and changes in Na+ , K+ -ATPase activity during seawater adaptation in chum salmon fry, J. Exp. Zool., 1996, vol. 276, no. 3, pp. 193–200.

29. Varsamos, S., Diaz, J.P., Charmantier, G., Flik, G., Blasco, C., and Connes, R., Branchial chloride cells in sea bass (Dicentrarchus labrax) adapted to fresh water, seawater, and doubly concentrated seawater, J. Exp. Zool., 2002, vol. 293, no. 1, pp. 12–26. doi 10.1002/jez.10099

30. Zydlewski, J. and McCormick, S.D., Developmental and environmental regulation of chloride cells in young American shad, Alosa sapidissima, J. Exp. Zool., 2001, vol. 290, no. 2, pp. 73–87. Doi 10.1002/jez.1037