2025 / Том 10, № 3 (2025) [ ГЕОЭКОЛОГИЯ ]

Полиненасыщенные жирные кислоты байкальской губки Lubomirskia baicalensis в условиях изменения среды обитания

Глызина О.Ю., Белых Л.И., Федорова Г.А.

Страницы: 270-281

https://doi.org/10.21285/2500- 1582-2025-10-3-270-281

EDN:WFEKHD

Аннотация

Представлены основные результаты исследований, начиная с 1990 года по сегодняшний день, эндемичной байкальской губки Lubomirskia baicalensis. Высказано предположение, что изменение содержания жирных кислот её клеток, как отклик на изменение условий среды обитания, является одним из возможных адаптационных механизмов. Для выявления адаптационных способностей байкальских губок к различным условиям среды проводились исследования жирнокислотного состава образцов природных губок и губок, выращиваемых в аквариумах уникальной научной установки «Экспериментальный пресноводный аквариумный комплекс байкальских гидробионтов». Образцы губки для исследований отбирали с глубин 5–50 м. Экстракцию липидов проводили сразу после подъема образцов на поверхность и использовали для анализа. Особи губок, предназначенные для экспериментальной работы в условиях аквариумного комплекса, перевозили в специализированных контейнерах с целью дальнейшего содержания в искусственных условиях. Для анализа содержания жирных кислот в виде их метиловых эфиров использовали метод газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием на газовом хроматографе GC-9А (Shimadzu, Япония) на стеклянных капиллярных колонках Carbowax-20M и SupelcoWax 10. В исследованных пробах природной губки выявлено не менее 55 индивидуальных соединений, большая часть из которых отнесена к жирным кислотам. Идентифицированы насыщенные, моноеновые и полиеновые кислоты. Доля насыщенных жирных кислот в образцах природной губки и губок, содержащихся в искусственных условиях, достигала 44 % и 59 % от общей суммы жирных кислот, соответственно. Доля полиненасыщенных жирных кислот колебалась от 39 до 50 %. Идентификация демоспонгиевой кислоты свидетельствует об отсутствии нарушения биосинтеза даже в условиях кризисного состояния экосистемы озера и состояния самой губки. Проведенные эксперименты позволили выделить ряд жирных кислот, содержание которых в губке в значительной степени изменяется под влиянием факторов среды обитания. Кислоты группы ω-3 (С20:5, С22:5 и С22:6) и демоспонгиевая кислота могут быть использованы как биоиндикаторы для оценки состояния L. baicalensis и ее среды обитания.

Ключевые слова:

байкальская губка, адаптация, демоспонгиевые жирные кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты

Библиографический список:

1. Родькина С.А., Имбс А.Б., Красохин В.Б. Особенности состава жирных кислот бореальных видов губок класса Demospongiae // Известия Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра. 2008. Т. 152. С. 339-347. ISSN: 1606-9919.
2. Гиль Т.А., Казаринова Т.Ф., Стом Д.И. Изучение скорости фильтрации воды байкальской губкой радиоуглеродным методом // Гидробиология. 1997. Т. 33. № 6. С. 104–106.
3. Белых Л.И., Глызина О.Ю. Закономерности распределения полициклических ароматических углеводородов в системе вода–гидробионты озера Байкал // Техносферная безопасность. 2023. Т. 8. № 2. С. 126–134. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2023-2-126–134. EDN: OCGONT. ISSN: 2500-1582.
4. Ицкович В.Б., Шигарова А.М., Глызина О.Ю., Калюжная О.В., Яхненко А.С., Боровский Г.Б. Особенности стрессового ответа байкальской эндемичной губки Lubomirskia baicalensis в условиях гипертермии // Актуальные проблемы науки Прибайкалья: сборник статей. Иркутск: Изд-во Института географии имени В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской академии наук , 2017. С. 118–121. EDN: YTCCUG.
5. Глызина О.Ю., Базарсадуева С.В., Глызин А.В., Раднаева Л.Д. Изменение липидного состава у Lubomorskia baikalensis при повышении температуры среды обитания в условиях эксперимента // Экология. 2016. № 2. С. 152–155. https://doi.org/10.7868/S0367059716020074. EDN: VRZRXL.
6. Белых О.А., Глызин Л.А., Константинова Е.А., Глызина О.Ю. Фильтрационные возможности сообщества Lubomirskia baicalensis в условиях модельного эксперимента // Известия Байкальского государственного университета. 2019. № 2. С. 179–184. https://doi.org/10.17150/2500-2759.2019.29(2).179-184.
7. Nikonova A.A., Mizandrontsev I.B., Bazhenov B.N., Khanaev I.V., Shabalina O.V., Afanasyeva A.A., et al. Toxic Effect of Anionic Surfactants on Freshwater Sponge Lubomirskia baikalensis and Its Endosymbiotic Microalgae Chlorella sp // Diversity. 2023. Vol. 15. № 77. P. 1–20. https://doi.org/10.3390/d15010077.
8. Тимошкин О.А. Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Новосибирск: Наука, 2011. Т. 2. 1668 с. SBN: 978-5-02-018978-2, 978-5-02-031945-5.
9. Тимошкин О.А., Белых О.И., Самсонов Д.П., Мальник В.В., Томберг И.В. Научные исследования для решения проблем охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Краткая характеристика негативных экологических процессов, выявленных в мелководной зоне озера Байкал // Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2015 году». Иркутск. 2016. С. 277–278. ISBN: 978-5-4273-0050-6.
10. Belikov S.I., Petrushin I.S., Chernogor L.I. Genome Analysis of the Janthinobacterium sp. Strain SLB01 from the Diseased Sponge of the Lubomirskia baicalensis // Current Issues in Molecular Biology. 2021. Vol. 43. № 3. P. 2220–2237. https://doi.org/10.3390/cimb43030156.
11. Lipko I.A., Krasnopeev A.Yu., Tikhonova I.V., Timoshkin O.A., Kabilov M.R., Belykh O.I. Characterization of microbial communities from the water and endemic sponges Lubomirskia Baikalensis of Lake Baikal during environmental changes // AIP Conference Proceedings. 2022. Vol. 2467. P. 070042-1 - 070042-6. https://doi.org/10.1063/5.0092846.
12. Ханаев И.В., Букшук Н.А., Небесных И.А., Яхненко А.С., Майкова О.О. Исследование динамики развития заболеваний байкальской губки на примере отдельных (реперных) особей из разных районов озера // Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Иркутской области в 2021 году. Ижевск: Принт, 2022. С. 206–208. ISBN: 978-5-9631-0967-0.
13. Тимошкин О.А., Гула М.И., Побережная А.Е. Краткие сведения о многолетней динамике массовой болезни и гибели ветвистых губок Lubomirskia baikalensis Pall. в озере Байкал // Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Иркутской области в 2022 году. Иркутск: Максима, 2023. С. 231–233. ISBN: 978-5-9631-0967-0.
14. Ицкович В.Б., Букшук Н.А., Соколова А.М., Чебунина Н.С., Кармаданова А.А., Глызина О.Ю. Анализ биоразнообразия байкальских губок Lubomirskiidae в районах с различным уровнем антропогенной нагрузки // XXI век. Техносферная безопасность. 2023. № 4. С. 346–359. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2023-4-346-359. END: DTVKVB.
15. Itskovich V., Kaluzhnaya O., Glyzina O., Prathiviraj R., Seghal Kiran G., Selvin J. Microbiome Changes of Endemic Lake Baikal Sponges during Bleaching Syndrome Development // Diversity. 2021. Vol. 13. № 12. P. 1–11. https://doi.org/10.3390/d13120653.
16. Imbs A.B., Vereshchagin A.L. Extraction andcharacterization of super long-chain unsaturated aldehydesfrom freshwater sponge Lubomirskia baikalensis // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2005. № 31(6). Р. 588–592. https://doi.org/10.1007/s11171-005-0081-x.
17. Dembitsky V.M., Rezanka T., Kashin A.G. Comparative study of the endemic freshwater fauna of lake Baikal. 6.Unusual fatty acid and lipid composition of the endemic sponge Lubomirskia baicalensis and its amfipod crustacean parasite Brantia (Spinacanthus) parasitica // Comparative biochemistry and physiology B-biochemistry & molecular biology. 1994. Vol. 109. № 2–3. P. 415–426. https://doi.org/10.1016/0305-0491(94)90055-8. EDN: SIDCZX.
18. Kornprobst J-M. Encyclopedia of Marine Natural Products; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2010. Vol. 2. P. 538–555. ISBN: 978-3-527-33429-2.
19. Imbs A.B., Dembitsky V.M. Coral Lipids // Mar. Drugs. 2023. № 21(10). Р. 539. https://doi.org/10.3390/md21100539.
20. Latyshev N.A., Zhukova N.V., Efremova S.M., Imbs A.B., Glysina O.U. Effect of habitat on participation of symbionts in formation of the fatty acid pool of freshwater sponges of Lake Baikal // Comp. Biochem. Physiol. 1992. Vol. 102B. № 4. Р. 961–965.
21. Itskovich V.B., Kaluzhnaya O.V., Glyzina O.Y. The problem of species delimitation within the endemic Lake Baikal sponges Lubomirskiidae // Limnology and Freshwater Biology. 2022. Vol. 5. Р. 1671–1674. https://doi.org/10.31951/2658-3518-2022-A-5-1671.
22. Yakhnenko A., Zinicovscaia I., Yushin N., Chaligava O., Nebesnykh I., Grozdov D., Khanaev I., Duliu O.G., Maikova O., Kravchenko E. Endemic sponge Lubomirskia baikalensis as a bioindicator of chemical elements pollution in Lake Baikal // Marine Pollution Bulletin. 2022. Vol. 182. P. 1–14. https://doi.org/10.1016/ j.marpolbul.2022.114025.
23. Djerassi, C, Lam W-K. Sponge phospholipids. Acc. Chem. Res, 1991. Vol. 24. P. 69–75. Кейтс М. Техника липидологии: выделение, анализ и идентификация липидов. Москва: Мир, 1975. 352 с.
24. Bligh E.G. and Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // J Biochem Physiol. 1959 Aug;37(8):911-7. https://doi.org/10.1139/o59-099.
25. Майкова О.О., Букшук Н.А., Кравцова Л.С., Онищук Н.А., Сакирко М.В., Небесных И.А., и др. Спонгиофауна озера Байкал в системе мониторинга за шесть лет наблюдений // Сибирский экологический журнал. 2023. Т. 1. С. 11–24. https://doi.org/10.15372/SEJ20230102. EDN: NGNVXC.

Файлы:

• article_02_0.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 2 раза