Анотація до роботи:

Шахматова О.О. Активність антиоксидантної системи деяких чорноморських гідробіонтів у прибережній акваторії Севастополя. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.17 – гідробіологія. – Інститут біології південних морів НАН України, Севастополь, 2004.

У дисертації запропонований комплекс біомаркерів антиоксидантної системи для кількісної оцінки стану гідробіонтів і середовища їх існування в прибережній зоні Чорного моря. Вперше виявлено роль каталази в процесі адаптації гідробіонтів до забруднення. Визначені інтервали активності каталази у гідробіонтів-індикаторів, що відповідають їх умовно нормальному функціонуванню в досліджуваному районі Чорного моря. Визначено норму реакції процесу перекисного окислення ліпідів у організмів-індикаторів. Вперше визначені діапазони зміни параметрів середовища (температура, щільність, концентрація кисню, фосфатів, нітратів і нітритів), що відповідають умовам нормального функціонування личинок риб Atherina hepsetus L.,а також двох видів водоростей-макрофитів - Enteromorpha intestinalis (L.) Link.і Ceramium rubrum (Huds.) Ag. На підставі активності антиоксидантної системи гідробіонтів виконане ранжування досліджених районів за рівнем евтрофності. За результатами досліджень рекомендовано використання антиоксидантної системи гідробіонтів при проведженні моніторингових робіт у прибережній зоні Чорного моря. Запропонований автором комплекс біомаркерів і відповідних організмів-індикаторів дозволяє без істотних фінансових витрат регулярно здійснювати контроль стану чорноморського прибережних акваторій.

1. Запропоновано комплекс параметрів антиоксидантної системи для ряду масових видів макрофитів Чорного моря для оцінки екологічного стану прибережних акваторій.Перевагою методу визначення активності каталази є його простота, економічність, швидка реакція на дію токсиканта, практично без запізнювання.

Виявлено, що чорноморські водорості-макрофіти - Enteromorpha intestinalis і Ceramium rubrum можуть бути використані як види-індикатори трофності морських акваторій.

2. Вперше визначені інтервали активності каталази Enteromorpha intestinalis і Ceramium rubrum, які відповідають нормальному функціонуванню організмів, тобто рівні норми відгуку в досліджуваному районі за певних умов відповідають 0,034±0,009 мг Н₂О₂/(г тканинихв) для ентероморфи і 0,057±0,012 мг Н₂О₂/(г тканинихв) для цераміума.

3. Вперше виявлено залежність активності каталази Enteromorpha intestinalis і Ceramium rubrum від концентрації нітратів і нітритів у морській воді. Встановлено, що поріг чутливості активності каталази водоростей для нітратів становить 2 мкМ/л, а для нітритів - у ентероморфи - 0.2 мкМ/л, у цераміума - 0.1 мкМ/л.

4. Концентрація ТБК-активних продуктів у водоростей-макрофітів Enteromorpha intestinalis і Ceramium rubrum може бути рекомендована як біологічний маркер забруднення морських акваторій. Вперше визначено норму реакції процесу перекисного окиснення ліпідів в організмах-індикаторах, що складає 21,39±6,13 нМ МДА/ г тканини і 85,56±25,81 нМ МДА/г тканини для ентероморфи і цераміума відповідно.

5. Показано, що деякі види чорноморських гідробіонтів, такі як Atherina hepsetus і Оbelia loveni, можуть бути застосовані як види-індикатори забруднення морських акваторій.

6. Встановлено, що личинки Atherina hepsetus є більш чутливими, порівняно з ікрою, до змін трофності морських вод.. Виявлено комплекс параметрів середовища, які впливають на антиоксидантну систему личинок A. hepsetus. Визначено деякі значення параметрів середовища, які відповідають нормальному функціонуванню личинок: температурний оптимум 22,5 - 25С, щільність морської води 10,0-11,5 у.о.щ., концентрація кисню 6,0-7,5 мл/л, концентрація фосфатів 0,04 - 0,13 мкМ/л. Норма активності каталази для личинок A. hepsetus сягаля 0,25 - 0,75мг Н₂О₂/(г тканинихв).

7. Проведено ранжування різних ділянок Севастопольської бухти за рівнем активності антиоксидантної системи деяких чорноморських гідробіонтів відповідно до рівня антропогенного навантаження: станції 2 і 6 (поблизу гирла р.Чорної і Південна бухта) -політрофні акваторії; станції 3, 5 і 5А (райони ГРЕС, поблизу пам'ятника затопленим кораблям і бухта Старопівнічна) – акваторії евтрофні; станція 7 (вихід з бухти) – мезотрофні води; станції 9, 12 (зовнішній рейд б.Севастопольської) – оліготрофні акваторії.

8. Виявлено зниження концентрації загальних тіолових груп у печінці мідії Mytilus galloprovincialis у евтрофних районах. Мідь (Cu²⁺) у концентрації 2,5 мкг/л у хронічних експериментах до 30 діб призводила до зниження вмісту загальних і вільних сульфгідрильних груп у печінці і зябрах мідії M. galloprovincialis.

9. Виявлено зміну активності каталази личинок Atherina hepsetus під впливом двовалентної міді в концентраціях 0,01; 0,1 і 5 мг/л і нітратів у концентраціях 8,82; 25,64 мкМ/л у лабораторних умовах. Активність каталази, яка відповідає нормальному функціонуванню личинок (0,25 - 0,75мг Н₂О₂/(г тканинихв), була відзначена тільки для контрольної групи тварин.

10. Проведено дослідження антиоксидантної системи чистих культур Оbelia loveni і Spirulina рlatensis, вирощених в експериментальних умовах. Встановлено інгібування активності антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази і каталази при дії концентрацій двовалентного цинку 0,09 – 9 мг/л на S. рlatensis. Збагачення спіруліни цинком було максимальним при концентрації 9 мг/л і становило 253,5 мкг/г сухої ваги. В умовах гіпоксії активність тканинної АТФ-ази гідроїда О. loveni зі збільшенням віку колоній експоненційно знижується в діапазоні значень 9,01 – 5,71 мкг Р/(мг білкахв).

Публікації автора:

1. Шахматова О. А. Активность каталазы личинок рыб как показатель качества морской среды // Экология моря. - 2000. - Вып. 51. - С. 52-54.

2. Шахматова О. А.. Парчевская Д. С. Активность каталазы и контроль качества воды // Альгология. - 2000. - Т. 10, № 3. - С. 355-361. Доля участия диссертанта 80%

3. Шахматова О. А. Влияние гипоксии на активность ферментов фосфорного обмена гидроида Оbelia loveni // Экология моря. - 2001. - Вып. 56. - С. 68-71.

4. Шахматова О. А. Активность антиоксидантной системы личинок рыб как показатель качества морской среды // Экология моря. - 2002. - Вып. 59. - С. 48-50.

5. Шахматова О. А. Действие цинка на активность супероксиддисмутазы и каталазы у Spirulinal platensis (Notdst) Geitl // Экология моря. - 2002. - Вып. 60. - С. 44-47.

6. Шахматова О. А., Парчевская Д. С. Перекисное окисление липидов некоторых видов черноморских водорослей и качество воды //Матерiали ХI з^,iзду Украiнського ботаничного товариства. – Харкiв. – 2001. – С. 431. Доля участия диссертанта – 85%

7. Шахматова О. А. Активность антиоксидантной системы личинок рыб как показатель качества морской среды //Тез. докл. VI Междунар. конф. “Биоантиоксидант”. – Москва. – 2002. – С. 620-621.

8. Шахматова О. А. Активность антиоксидантных ферментов Spirulina рlatensis при длительном хранении // Труды Х Юбилейной междунар. конф. “Новые информ. технологии в медицине и экологии”. Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 1-10 июня 2002 г. – С. 300–301.