Зміни активності лактатдегідрогенази в скелетних м’язах і серцевій тканині деяких лососевих риб після процедури дезинфекції хлораміном-T

Завантажити PDF

DOI: 10.32900/2312-8402-2021-125-37-46

Ткаченко Г.,
Кургалюк Н.,
Інститут біології та наук про Землю, Поморська Академія в Слупську, Польща,
Груднєвська І.,
Інститут внутрішнього рибацтва ім. Станіслава Саковича, Жуково, Польща

Ключові слова: райдужна форель (Oncorhynchus mykiss Walbaum), кумжа (Salmo trutta m. fario), харіус (Thymallus thymallus Linck), м'язи, серце, лактатдегідрогеназа, дезінфекція

Хлорамін-Т, який широко використовується як дезінфікуючий засіб для лікування захворювань зябер прісноводних риб, може бути також токсичним для них. Метою цього дослідження полягала в оцінці безпеки цього дезінфікуючого агента (останнім часом цей препарат привертає увагу дослідників для використання на водних тваринах) для здоров’я риб з використанням маркерів аеробного і анаеробного метаболізму (активність лактатдегідрогенази, ЛДГ) в скелетних м’язах і серцевій тканині райдужної форелі (Oncorhynchus mykiss Walbaum), харіуса (Thymallus thymallus Linck) і кумжі (Salmo trutta m. fario). Двадцять дві клінічно здорові райдужні форелі, двадцять одна кумжа і двадцять харіусов піддавали впливу хлораміну-T в кінцевій концентрації 9 мг/л. Риб купали в розчині хлораміну-Т протягом 20 хв, і цю процедуру повторювали тричі кожні 3 дні. Через два дні після останнього купання були взяті зразки м’язевої тканини риб для біохімічного аналізу. Як показали результати нашого дослідження, активність ЛДГ була знижена в скелетних м’язах у райдужної форелі і харіуса після дезінфекції хлораміном-Т в порівнянні з контрольною групою риб. Натомість, активність ЛДГ була підвищеною у скелетних м’язах кумжі. Дезінфекція хлораміном-Т викликала зниження активності ЛДГ в серцевій тканині райдужної форелі, кумжі і харіуса. Крім того, активність ЛДГ в серцевій тканині контрольної групи риб була вище на 107,5 % (p = 0,000) у кумжі і на 57,6 % (p = 0,001) у харіуса порівняно зі значеннями, отриманими для скелетних м’язів. Це дослідження демонструє зміни активності ЛДГ в скелетних м’язах і серцевій тканині після процедури дезінфекції хлораміном-Т в дозі 9 мг/л. Біохімічні відповіді в серцевій тканині вказують на адаптивні відповіді організму риб на вплив хлораміну-Т. Аналогічні тенденції спостерігали в скелетних м’язах райдужної форелі і харіуса. З іншого боку, збільшувалася активність ЛДГ в скелетних м’язах кумжі після процедури дезінфекції хлорамином-Т. Отже, ці біохімічні параметри можна розглядати як індикатори для оцінки ефектів дезінфектантів, хоча необхідні подальші дослідження для вивчення біохімічних механізмів їх дії в аквакультурі.

Бібліографічний список

  1. Arnitz, R., Nagl, M., & Gottardi, W. (2009). Microbicidal activity of monochloramine and chloramine T compared. Hosp. Infect., 73(2), 164–170.
  2. Bills, T. , Marking, L. L., Dawson, V. K., Howe, & G. E. (1988). Effects of organic matter and loading rates of fish on the toxicity of chloramine-T. Investigations in Fish Control Report 97. U.S. Fish and Wildlife Service. Available from the Publications Unit, U.S. Fish and Wildlife Service, Springfield, Virginia. 4 pp.
  3. Bills, T. , Marking, L. L., Dawson, V. K., & Rach, J. J. (1988). Effects of environmental factors on the toxicity of chloramine-T to fish. Investigations in Fish Control Report 96. U.S. Fish and Wildlife Service. Available from the Publications Unit, U.S. Fish and Wildlife Service, Springfield, Virginia. 6 pp.
  4. Bills, T. , Marking, L. L., & Howe, G. E. (1993). Sensitivity of juvenile striped bass to chemicals used in aquaculture. U.S. Fish and Wildlife Service Technical Report Series 192. Available from the Publications Unit, U.S. Fish and Wildlife Service, Springfield, Virginia. 11 pp.
  5. Bootsma, R. (1973). Infections with Saprolegnia in pike culture (Esox lucius). Aquaculture, 2, 385–394.
  6. Bradford, M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72, 248–254.
  7. Chloramine-T [127-65-1] and Metabolite p-Toluenesulfonamide [70-55-3]. Review of Toxicological Literature. Prepared for Scott Masten, Ph.D., National Institute of Environmental Health Sciences, Submitted by Karen E. Haneke, M.S. Integrated Laboratory Systems, 2002.
  8. Churova, M. , Meshcheryakova, O. V., Veselov, A. E., Efremov, D. A., & Nemova, N. N. (2017). Activity of metabolic enzymes and muscle-specific gene expression in parr and smolts Atlantic salmon Salmo salar L. of different age groups. Fish Physiol. Biochem., 43 (4), 1117–1130.
  9. Cross, D.G., Hursey, P.A. (1973). Chloramine-T for the control of Ichthyophthirius multifiliis (Fouquet). Journal of Fish Biology, 5, 789–798.
  10. Elia, A. , Magara, G., Righetti, M., Dörr, A. J., Scanzio, T., Pacini, N., Abete, M. C., & Prearo, M. (2017). Oxidative stress and related biomarkers in cupric and cuprous chloride-treated rainbow trout. Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 24 (11), 10205–10219.
  11. Ferreira, G. S., Rosalen, P. L., Peixoto, L. R., Pérez, A. L. A. L., Carlo,F. G. C., Castellano, L. R. C., Lima, J. M., Freires, I. A., Lima, E. O., & Castro, R. D. (2017). Antibiofilm Activity and Mechanism of Action of the Disinfectant Chloramine-T on Candida spp., and Its Toxicity against Human Cells. Molecules, 22(9), 1527.
  12. Gottardi, W., Debabov, D., & Nagl, M. (2013). N-chloramines, a promising class of well-tolerated topical anti-infectives. Agents Chemother., 57 (3), 1107–1114.
  13. Isaac, R. , Morris, J. C. (1983). Transfer of active chlorine from chloramine to nitrogenous organic compounds. 1. Kinetics. Environ. Sci. Technol., 17 (12), 738–742.
  14. Mattice, J. , Tsai, S. C. (1983). Total residual chlorine as a regulatory tool. In: R.L. Jolley et al., editors. Water chlorination: Environmental impact and health effects. Vol 4. Ann. Arbor. Science Publishers, Ann Arbor, Michigan. P. 901-912.
  15. Orrego, R., Pandelides, Z., Guchardi, J., & Holdway, D. (2011). Effects of pulp and paper mill effluent extracts on liver anaerobic and aerobic metabolic enzymes in rainbow trout. Environ. Saf., 74(4), 761–768.
  16. Powell, M. , Perry, S. F. (1996). Respiratory and acid-base disturbances in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) blood during exposure to chloramine-T, para-toluenesulfonamide, and hypochlorite. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 53, 701–708.
  17. Schmidt, L. , Gaikowski, M. P., Gingerich, W. H., Stehly, G. R., Larson,W. J., Dawson, V. K., & Schreier, T. M. (2007). Environmental Assessment of the Effects of Chloramine-T Use in and Discharge by Freshwater Aquaculture. Submitted to U.S. Food and Drug Administration Center for Veterinary Medicine Director, Division of Therapeutic Drugs for Food Animals Office of New Animal Drug Evaluation, Maryland, USA, 136 p.
  18. Sevela, M., Tovarek, J. (1959). Metoda stanovení laktikodehydrogenázy v télních tekutinách [Method for the estimation of lactic dehydrogenase]. Lek. Cesk., 98(27), 844–848. Czech.
  19. Somero, G. , Childress, J. J. (1980). A violation of the metabolism-size scaling paradigm: activities of glycolytic enzymes in muscle increase in larger size fish. Physiol. Zool., 53, 322–337.
  20. Tkachenko, G. , Grudniewska, J. (2015). Tissue-specific response of protein oxidation in the grayling (Thymallus thymallus L.) disinfected by chloramine-T. Scientific Medical Bulletin, 1(1), 76–82.
  21. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016a). Biochemical changes in the muscle tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum) disinfected by Chloramine-T. Baltic Coastal Zone – Journal of Ecology and Protection of the Coastline, 20, 101–116.
  22. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016b). Influence of chloramine-T on oxidative stress biomarkers in the muscle tissue of grayling (Thymallus thymallus). Scientific journal «Kaliningrad State Technical University News», 42, 49–58.
  23. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016c). Influence of chloramine-T on oxidative stress biomarkers in the cardiac tissue of grayling (Thymallus thymallus). In: Globalisation and regional environment protection. Technique, technology, ecology. Eds T. Noch, W. Mikołajczewska, A. Wesołowska. Gdańsk, Gdańsk High School Publ., 2016. – P. 213–234.
  24. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016d). Lipid and protein oxidation in the muscle tissue of grayling (Thymallus thymallus) after Chloramine-T disinfection. Proceedings of the International Forum “The Current State and Prospects for the Development of Aquaculture in the Caspian Region“, dedicated to the 85th anniversary of Dagestan State University and the 75th anniversary of Professor F. Magomayev. Ed. F. Magomayev, S. Chalayeva, S. Kurbanova, A. Shakhnazova (Makhachkala, 17–19 October, 2016). Makhachkala, Printing house IPE RD, 2016. p. 168–175.
  25. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016e). Effect of chloramine-T disinfection on oxidative stress biomarkers in the gill tissue of grayling (Thymallus thymallus). Trudy VNIRO, 162, 150–160.
  26. Tkachenko, H., Grudniewska, J. (2016f). Oxidative stress biomarkers in the muscle tissue of grayling (Thymallus thymallus Linck) after Chloramine-T disinfection. Słupskie Prace Biologiczne, 13, 231–252.
  27. Tkachenko, H., Kurhaluk, N., Grudniewska, J. (2012). Effects of Chloramine-T exposure on oxidative stress biomarkers and liver biochemistry of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), brown trout, Salmo trutta (L.), and grayling, Thymallus thymallus. Pol. Fish., 21, 41–51.
  28. Zar, J. (1999). Biostatistical Analysis, 4th ed., Prentice Hall Inc., New Jersey.