Анотація до роботи:

Хоменчук В.О. Біохімічні особливості проникнення і розподілу деяких важких металів в організмі коропа лускатого. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04-біохімія. Інститут біології тварин УААН, Львів. – 2003.

Дисертація присвячена дослідженню кількісної сторони накопичення і розподілу важких металів в організмі коропа на тканинному та клітинному рівнях. У дисертації представлені дані про ступінь накопичення важких металів у клітинних органелах печінки, зябер та м’язів коропа залежно від їх вмісту у воді. Вивчено кінетичні параметри транспорту іонів міді через зябра і кишечник у коропа. Досліджено дію важких металів на ферментативні системи енергетичного обміну в тканинах коропа та енерговитрати, пов’язані з токсичністю металів та їх транспортом. Виявлені особливості взаємодії між металами при комплексному впливі токсикантів. Показано наявність складних механізмів підтримання іонного гомеостазу металів в організмі коропа шляхом внутрішньоклітинного перерозподілу металів.

Встановлено залежність між вмістом цинку, міді, марганцю і свинцю у клітинних органелах зябер, печінки і скелетних м'язів коропа і їх вмістом у воді, та вивчено вплив цих металів на активність ключових ферментів енергетичного обміну в мітохондріях досліджуваних тканин риб.

1. Підвищення концентрації досліджуваних важких металів у водному середовищі (2 і 5 ГДК) приводить до акумулювання їх в тканинах коропа. Ступінь накопичення більшості досліджуваних металів у тканинах риб зменшується в ряді: зябра, печінка, скелетні м'язи.

2. Найбільшою мірою накопичуються в тканинах коропа при підвищенні їх вмісту у воді марганець і мідь (Р < 0,05). При цьому марганець в більшій мірі акумулюється в зябрах (за його концентрації у воді 2 та 5 ГДК вміст металу зростає відповідно в 1,5 та 2,0 рази), а мідь – у печінці (при його дозах у воді 2 та 5 ГДК – в 3,2 та 2,0 рази).

3. При допорогових концентраціях досліджуваних металів у воді (0,1 ГДК) концентрація їх у тканинах риб істотно не змінюється, за винятком міді, кількість якої збільшується в печінці в 1,9 рази (Р < 0,01).

4. Клітинні органели володіють різною спорідненістю до досліджуваних металів. Мідь, при її підвищеному вмісті у воді, найбільшою мірою акумулюється в мітохондріях та цитоплазмі клітин риб (Р < 0,05), а марганець – у ядерній та мітохондріальній фракціях коропа (P < 0,05). Вміст свинцю при його концентраціях у воді 2 та 5 ГДК достовірно зростає у ядерній та мітохондріальній фракціях зябер (Р < 0,05).

5. При спільному знаходженні у воді іонів міді, цинку, марганцю та свинцю відмічено зменшення ступеня акумулювання марганцю і міді в мітохондріях (Р < 0,05), а свинцю – в мітохондріях та цитоплазмі печінки та зябер коропа (Р < 0,05), порівняно з рівнем їх накопичення при дії підвищених концентрацій іонів металів окремо.

6. Динаміка поглинання іонів міді зябрами і кишечником коропа in vitro залежить від концентрації і температури. При температурах 5^о і 12^о С рівень накопичення міді в зябрах коропа вищий відповідно в 1,6 і 1,5 рази, порівняно з накопиченням металу при температурі 18^о С, а акумулювання іонів міді кишечником коропа є в 1,5 рази вищим при 5^о С, ніж при оптимальній (18^о С) температурі.

7. При високих концентраціях металів у воді, в основному, проходить інгібування сукцинатдегідрогенази та цитохромоксидази зябер і печінки коропа, а при низьких – активація ферментів. Активність сукцинатдегідрогенази зябер зменшувалася при дії сублетальних концентацій іонів марганцю в 3,2 (Р < 0,001), цинку – в 2,3 (Р < 0,01), свинцю – в 2,8 рази (Р < 0,001), тоді як при дії допорогових концентрацій іонів металів (0,1 ГДК) активність фермента зростала за дії іонів міді, цинку та свинцю (P < 0,05). В найбільшій мірі інгібування цитохромоксидази зябер та печінки коропа спостерігалося при дії сублетальних концентрацій марганцю та цинку (Р < 0,01). Зростання активності цитохромоксидази відмічено при дії 0,1 ГДК іонів міді і свинцю в мітохондріях зябер (Р < 0,01) та при дії 0,1 ГДК іонів марганцю в мітохондріях печінки (Р < 0,05).

Публікації автора:

1. Хоменчук В.О. Особливості субклітинного розподілу важких металів в деяких тканинах коропа при дії їх підвищених концентрацій // Наукові записки Тернопільського педуніверситету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. – 2001. – 2 (13). – С. 59-63.

2. Вплив деяких факторів водного середовища на накопичення важких металів в організмі коропа / В.А. Хоменчук, В.З. Курант, І.М. Коновець, В.О. Арсан, В.В. Грубінко // Доп. НАН України. – 2000. - № 5. – С. 173 – 176.

Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження концентраційної залежності накопичення металів, з співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті.

3. Хоменчук В. А., Курант В. З., Грубінко В.В. Вміст міді в субклітинних фракціях тканин коропа при різній її концентрації у водному середовищі // Біологія тварин. – 2001. – Т. 3, № 1. – С. 97-100.

Дисертант брав участь у плануванні експерименту, особисто провів виділення субклітинних фракцій та визначення вмісту металів, підготував роботу до друку.

4. Активність деяких ферментів у мітохондріях печінки та зябер коропа за інтоксикації йонами важких металів / В.О. Хоменчук, Р.Б. Балабан, В.З. Курант, В.В. Грубінко // Науково-технічний бюллетень інституту землеробства і біології тварин. – Львів, 2001. – Вип. 1-3. – С. 159-162.

Дисертант брав участь у плануванні експерименту, особисто провів виділення мітохондрій визначення активності ферментів, підготував роботу до друку.

5. Курант В.З., Хоменчук В.О., Грубінко В.В. Вміст важких металів в організмі коропа при підвищеному їх вмісті у воді // Біологія тварин. – 2002. – Т. 4, № 1-2. – С. 200-205.

Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження концентраційної залежності накопичення металів, підготував роботу до друку.

6. Влияние сублетальных концентраций свинца на содержание тиоловых соединений и белков в организме карпа / О.Б. Столяр, В.З. Курант, В.А. Хоменчук, Р.Б. Балабан // Гидробиол. журн. – 1999. – Т. 35, № 6. – С. 63-68.

Дисертант провів визначення кількості білкових і небілкових тіолів, статистичну обробку результатів.

7. Столяр О.Б., Арсан В.О., Хоменчук В.О. Акумуляція свинцю низькомолекулярними термостабільними білками гепатопанкреасу коропа та їх властивості за інтоксикації свинцем (ІІ) // Доп. НАН України. – 2002. – № 4. – С. 192-196.

Дисертант брав участь у плануванні експерименту, провів визначення кількості свинцю в досліджуваних компонентах.

8. Хоменчук В.О., Грубінко В.В. Кінетика поглинання іонів міді зябрами коропа в умовах in vitro // Наукові записки Тернопільського педуніверситету ім. Володимира Гнатюка, серія: Біологія. – 2001. – 3(14). – С. 235-237.

9. Khomenchuk V.O., Grubinko V.V. Features of heavy metal accumulation in mitochondria of carp (Cyprinus carpio L.) tissues // Metals and Cells Symposium Canterbury: Materiale, University of Kent, Canterbury 2- 6 April 2001. - Abstracts animal and cell biology. – 2001. – P. 29-30.

10. Хоменчук В.О. Особливості транспорту іонів міді у клітинах зябер коропа в умовах in vitro // Укр. біохім. журн. – 2002. – Т. 74, №4б. – Матеріали VIII Українського біохімічного з’їзду, 1-3 жовтня 2002 р. – С. 111.

11. Хоменчук В.А., Грубинко В.В. Температурно-концентрационная детерминация функционирования механизмов транспорта ионов меди в клетках жабр рыб // Труды Всероссийск. конф. “Современные проблемы водной токсикологии”. – Борок: Изд. РАН, 2002. – С. 67.

12. Курант В.З., Столяр О.Б., Хоменчук В.О. Особливості біохімічної характеристики стану організму коропа при дії іонів міді // ІІ з’їзд гідроеколог. товариства України.: Тез. доп. – Т. 2. – Київ. – 1997. – С. 132-133.

13. Хоменчук В.О., Столяр О.Б., Курант В.З. Вплив підвищених концентрацій свинцю у водному середовищі на його накопичення в організмі коропа // Матер. І Всеукр. наук. конф. “Екологічний стрес і адаптація в біологічних системах” – Тернопіль. – 1998. – С. 68-69.