Анотація до роботи:

Поспелова Н. В. – Елементи балансу каротиноїдів, -токоферолу і деяких металів у системі «зависла речовина – мідії – біовідкладення» – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.17 - гідробіологія. - Інститут біології південних морів НАН України, Севастополь, 2008.

Досліджені особливості споживання й виділення каротиноїдів та -токоферолу (біологічно-активних речовин –– БАР) і важких металів (Cu, Zn, Pb, Cd) чорноморською мідією Mytilus galloprovincialis, культивованою біля м. Севастополя, залежно від сезону. При дослідженні тканинної специфіки накопичення БАР у молюсках відзначено максимальний вміст каротиноїдів й -токоферолу в гепатопанкреасі (65-85 %). Зміна кількісного вмісту і якісного складу каротиноїдів у травній залозі визначається динамікою кормового фітопланктону в районі ферми, відображає харчові умови мідій і вказує на ступінь засвоєння їжі. У гонадах чорноморської мідії вміст -токоферолу залежить від стадії репродуктивного циклу, тоді як для каротиноїдів не виявлено залежності їхнього вмісту в генеративній тканині від стадії зрілості й статі молюсків. За вмістом металів у мідіях тканинної специфіки не виявлено, але відзначено більше концентрування елементів у біовідкладах порівняно з м'якими тканинами молюсків.

При розрахунку елементів балансу досліджуваних БАР показано, що засвоюваність каротиноїдів у природних умовах змінюється від 24 до 81 %, залежно від сезону. Засвоюваність -токоферолу у літню пору становила 92 %. Установлено, що максимальні витрати каротиноїдів й -токоферолу (більше 90 %) припадають на метаболізм. Уперше показано, що кінетику обміну металів (при їхньому харчовому поглинанні) у чорноморських мідіях можна оцінити за концентраціями елементів у біовідкладеннях і м'яких тканинах мідій. Оцінено роль мідій ферми у вилученні із завислої речовини й осадженні із біовідкладеннями значної кількості важких металів.

1. Вперше використаний балансовий підхід для оцінки ролі мідій Mytilus galloprovincialis, культивованих біля берегів м. Севастополя, у розподілі потоків каротиноїдів й -токоферолу (біологічно-активних речовин – БАР) і металів (Cu, Zn, Pb, Cd) у системі «зависла речовина – мідії – біовідкладення».

2. Розподіл сумарних каротиноїдів й -токоферолу в різних тканинах мідій має схожий характер. Максимум вмісту БАР виявлений у гепатопанкреасі і складає для каротиноїдів 65-81 % від загального вмісту й для -токоферолу – 85 %. По вмісту металів у м'яких тканинах мідій тканинної специфіки не виявлено.

3. Вміст сумарних каротиноїдів у гепатопанкреасі мідій зумовлюється сезонною динамікою фітопланктону і температурними умовами. Максимальна концентрація пігментів у травній залозі молюсків припадає на період «цвітіння» кормових видів мікроводоростей, а мінімальна – на час мінімального розвитку споживаного фітопланктону на фоні високої температури морської води.

4. Встановлено, що в гонадах чорноморських мідій вміст -токоферолу залежить від стадії репродуктивного циклу: максимальна кількість відзначена на стадії відносного спокою й стадії нересту (32,3 і 30,6 мкг/г сухої ваги), мінімальна – на стадії активного гаметогенезу (9,1 мкг/г сухої ваги). Відносний вміст каротиноїдів у гонадах мідій не залежить від статі й стадії зрілості, але абсолютний вміст збільшується лінійно зі збільшенням маси гонад.

5. Якісний склад каротиноїдів у тканинах мідій представлений шістьома основними фракціями: пектенолон, мітілоксантин, комплекс алоксантин/діатоксантин, 3,4,3'-тригідрокси-7',8'-дідегідро--каротин й 2 неідентифікованих ксантофіла. Фракційний склад каротиноїдів у гепатопанкреасі й біовідкладах мідій ідентичний.

6. Вміст сумарних каротиноїдів у гепатопанкреасі мідій показує ступінь їх забезпеченості їжею, а співвідношення фракційного складу пігментів вказує на ступінь засвоєння їжі: частка алоксантину (у сумарному вмісті каротиноїдів) зростає при її нестачі, а підвищення частки фукоксантину вказує на низький ступінь ії засвоєння.

7. Показано, що в процесі живлення мідії ферми трансформують каротиноїди завислої речовини. Біовідкладення, які виділяються мідіями, збагачені каротиноїдами (10,7 – 18,6 мг/100 г сухої ваги), які відрізняються від пігментів зависі, і можуть бути використані донними організмами.

8. Вперше розраховані величини споживання каротиноїдів і -токоферолу чорноморською мідією в природних умовах. Споживання БАР становить від 0,7 до 18 % від їхнього загального вмісту в м'яких тканинах молюсків. Залежно від сезону й складу фітопланктону засвоюваність каротиноїдів культивованими мідіями змінюється від 24 % в осінню пору до 81 % – влітку. Засвоюваність -токоферолу становить 92 % у літній період.

9. Розрахунок елементів балансу БАР у культивованих мідій показав, що максимальні витрати каротиноїдів і -токоферолу (понад 90 %) припадають на метаболічні процеси. Коефіцієнт ефективності використання каротиноїдів на ріст (К₂) у молюсків розміром 50-60 мм змінюється від 0,03 навесні до 0,07 улітку. Коефіцієнт К₂ для -токоферолу у літній період складає 0,01.

10. Вперше отримані значення ступеня засвоєння (q) і граничного коефіцієнта харчового накопичення (К_п) металів культивованими мідіями. Ступінь засвоєння Zn, Cu, Pb, Cd з їжі складала в середньому 0,07 - 0,29 , що в 1,5 - 2 рази нижче ступеня засвоєння їжі на ріст (К₂). Оцінки середньорічних значень К_п для досліджених металів складають від 0,50 до 0,69.

11. Отримані дані щодо вилучення мідіями важких металів (Zn, Cu, Pb, Cd) із завислої речовини та їхньому виділенню з біовідкладами дозволяють рекомендувати використання мідійних ферм як біотехнологічних комплексів для поліпшення якості води в прибережних акваторіях.

Публікації автора:

1. Поспелова Н. В. Метод экологической оценки мидийного хозяйства / Н. В. Поспелова, Н. Т. Берберова, М. В. Нехорошев // Ученые записки Таврического Национального университета им. В.И. Вернадского. – 2002. – Т. 15 (54), № 1. – Серия «Биология, химия». – С. 61–64.

2. Поспелова Н. В. Содержание каротиноидов в системе «взвешенное вещество – мидия (Mytilus galloprovincialis) – биоотложения мидий» / Н. В. Поспелова, М. В. Нехорошев // Экология моря. – 2003. – Вып. 64. – С. 62–66.

3. Поспелова Н. В. Простой способ подготовки проб для анализа содержания тяжелых металлов в системе «взвесь – мидии – биоотложения» методом атомной абсорбции / Н. В. Поспелова, Ю. П. Копытов, М. В. Нехорошев // Ученые записки Таврического Национального университета им. В.И. Вернадского. – 2006. – Т. 19 (58), № 1. – Серия «Биология, химия». – С. 156–160.

4. Поспелова Н. В. Содержание -токоферола во взвешенном веществе, тканях и биоотложениях Mytilus galloprovincialis / Н. В. Поспелова // Морской экологический журнал. – 2007. – Т. VI, № 4. – С. 55–61.

5. Поспелова Н. В. Баланс каротиноидов и -токоферола мидий, культивируемых у берегов Крыма / Н. В. Поспелова // Экология моря. – 2007. – Вып. 74. – С. 63–68.

6. Нехорошев М. В. Баланс металлов в системе мидии – биоотложения / М. В. Нехорошев, В. Н. Иванов, Н. В. Поспелова // Современные проблемы океанологии шельфовых морей России : междунар. конф., 13-15 июня 2002 г. : тезисы докл. – Ростов-на-Дону, 2002. – С. 176.

7. Поспелова Н. В. Метод экологической оценки мидийного марихозяйства / Н. В. Поспелова, Ю. В. Новоселова, М. В. Нехорошев // Науч.-практ. конф. по прикладной физической химии, октябрь 2002 г. : тезисы докл. – Алушта, 2002. – С. 37–38.

8. Поспелова Н. В. Каротиноиды некоторых черноморских двухстворчатых моллюсков / Н. В. Поспелова, М. В. Нехорошев // Материалы юбилейной науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, посвящ. 180-летию Л.С. Ценковского, 28 марта – 1 апреля 2003 г. – Одесса, 2003. – С. 130.

9. Поспелова Н. В. Поток биологически активных веществ в системе «среда - Mytilus galloprovincialis – биоотложения мидий» / Н. В. Поспелова, М. В. Нехорошев // Конф. молодых ученых по проблемам Чёрного и Азовского морей «Понт Эвксинский-3», 27-30 мая, 2003 г. : тезисы докл.– Севастополь, 2003. – С. 57–58.

10. Поспелова Н. В. Определение тяжелых металлов во взвешенном веществе, различных тканях Mytilus galloprovincialis, биоотложениях мидий методом ААС ЭТА / Н. В. Поспелова, Ю. П. Копытов, М. В. Нехорошев // Всеукр. науч.-практ. конф. молодых ученых по проблемам Чёрного и Азовского морей «Понт Эвксинский-4», 24-27 мая, 2005 г. : тезисы. докл. – Севастополь, 2005. – С. 120–121.

11. Поспелова Н. В. Элементы суточного баланса каротиноидов и -токоферола для культивируемых мидий / Н. В. Поспелова // Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых по проблемам водных экосистем «Понт Эвксинский-5», 24-27 сентября, 2007 г. : тезисы докл.– Севастополь, 2007. – С. 66–67.