Изменение активности Na+ / K+ - АТФАЗЫ и состава липидов у смолтов горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Salmonidae) в период их покатной миграции в реке Индёра (бассейн Белого моря)
- Авторы: Кяйвяряйнен Е.И.1, Рендаков Н.Л.1, Хуртина С.Н.1, Манойлова Д.И.1, Ефремов Д.А.1, Мурзина С.А.1
-
Учреждения:
- Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАН
- Выпуск: Том 65, № 4 (2025)
- Страницы: 493-508
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0042-8752/article/view/353921
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034514625040091
- ID: 353921
Цитировать
Аннотация
Ключевые слова
Об авторах
Е. И. Кяйвяряйнен
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАНПетрозаводск, Россия
Н. Л. Рендаков
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАН
Email: nlrend@mail.ru
Петрозаводск, Россия
С. Н. Хуртина
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАНПетрозаводск, Россия
Д. И. Манойлова
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАНПетрозаводск, Россия
Д. А. Ефремов
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАНПетрозаводск, Россия
С. А. Мурзина
Институт биологии Карельского научного центра РАН — ИБ КарНЦ РАНПетрозаводск, Россия
Список литературы
- Алексеев М.Ю., Ткаченко А.В., Зубченко А.В. и др. 2019. Распространение, эффективность нереста и возможность промысла интродуцированой горбуши (Oncorhynchus gorbuscha Walbaum) в реках Мурманской области // Рос. журн. биол. инвазий. Т. 12. № 1. С. 1–13.
- Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А., Омельченко В.Т. 1997. Популяционная генетика лососевых рыб. М.: Наука, 288 с.
- Болдырев А.А., Кяйвяряйнен Е.И., Илюха В.А. 2006. Биомембранология: учебное пособие. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 226 с.
- Веселов А.Е., Павлов Д.С., Барышев И.А. и др. 2016. Полиморфизм покатной молоди горбуши Oncorhynchus gorbuscha в реке Индера (Кольский полуостров) // Вопр. ихтиологии. Т. 56. № 5. С. 571–576. https://doi.org/10.7868/S0042875216040196
- Воронин В.П., Мурзина С.А., Нефёдова З.А. и др. 2021. Сравнительно-видовая характеристика липидов и их динамика в процессе эмбрионального и раннего постэмбрионального развития атлантического лосося (Salmo salar L.) и кумжи (Salmo trutta L.) // Онтогенез. Т. 52. № 2. С. 108–119. https://doi.org/10.31857/S0475145021020099
- Гордеева Н.В., Салменкова Е.А., Прусов С.В. 2015. Динамика биологических и популяционно-генетических показателей у горбуши Oncorhynchus gorbuscha, вселённой в бассейн Белого моря // Вопр. ихтиологии. Т. 55. № 1. С. 45–53. https://doi.org/10.7868/S0042875215010063
- Гринштейн С.В., Кост О.А. 2001. Структурно-функциональные особенности мембранных белков // Успехи биол. химии. Т. 41. С. 77–104.
- Елаев Н.Р., Семенов Е.В. 1974. Изменение активности мембранных АТФаз мозга при воздействии холино- и адреномиметических веществ // Биохимия. Т. 39. № 3. С. 636–640.
- Кабаков Р. 2016. R в действии. Анализ и визуализация данных на языке R. М.: ДМК Пресс, 580 с.
- Кяйвяряйнен Е.И., Рендаков Н.Л., Ефремов Д.А., Немова Н.Н. 2021. Активность Na+/K+-АТФазы у смолтов горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum, 1792) бассейна Белого моря при содержании в садках с пресной, эстуарной и морской водой // Докл. РАН. Науки о жизни. Т. 501. № 1. С. 532–537. https://doi.org/10.31857/S268673892106007X
- Лопухин Ю.М., Арчаков А.И., Владимиров Ю.А., Коган Э.М. 1983. Холестериноз. М.: Медицина, 352 с.
- Лось Д.А. 2001. Структура, регуляция экспрессии и функционирование десатураз жирных кислот // Успехи биол. химии. Т. 41. С. 163–198.
- Мурзина С.А., Нефедова З.А., Пеккоева С.Н. и др. 2019. Динамика содержания липидов и жирных кислот на ранних стадиях онтогенеза горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum, 1792) в естественных условиях (река Индера, Кольский п-ов) // Онтогенез. Т. 50. № 4. С. 237–246. https://doi.org/10.1134/S0475145019040050
- Немова Н.Н., Кяйвяряйнен Е.И., Рендаков Н.Л. и др. 2021. Содержание кортизола и активность Na+/K+-АТФазы при адаптации молоди горбуши Oncorhynchus gorbuscha (Salmonidae) к изменению солёности среды // Вопр. ихтиологии. Т. 61. № 5. С. 599–606. https://doi.org/10.31857/S0042875221050131
- Нетюхайло Л.Г., Тарасенко Л.М. 2001. Особенности липидного состава плазматических мембран тканей легких при остром эмоционально-болевом стрессе у крыс // Укр. биохим. журн. Т. 73. № 1. С. 115–117.
- Рабинович А.Л. 2008. Температурная зависимость конформационных свойств олигомерных цепей природных липидов: компьютерное моделирование // Биофизика. Т. 53. № 3. С. 426–433.
- Рабинович А.Л., Рипатти П.О. 1994. Полиненасыщенные углеводородные цепи липидов: структура, свойства, функции // Успехи соврем. биологии. Т. 114. № 5. С. 581–594.
- Рабинович А.Л., Корнилов В.В., Балабаев Н.К. и др. 2007. Свойства бислоев ненасыщенных фосфолипидов: влияние холестерина // Биол. мембраны. Т. 24. № 6. С. 490–505.
- Рендаков Н.Л. 2018. Некоторые аспекты стероидной регуляции у костистых рыб // Тр. КарНЦ РАН. № 6. С. 3–21. https://doi.org/10.17076/eb777
- Финагин Л.К. 1980. Обмен холестерина и его регуляция. Киев: Вища шк., 168 с.
- Цыганов Э.П. 1971. Метод прямого метилирования липидов после ТСХ без элюирования с силикагеля // Лаб. дело. Т. 8. С. 490–493.
- Arduini A., Peschechera A., Dottori S. et al. 1996. High performance liquid chromatography of long-chain acylcarnitine and phospholipids in fatty acid turnover studies // J. Lipid Res. V. 37. № 3. P. 684–689. https://doi.org/10.1016/S0022-2275(20)37609-4
- Auel H., Harjes M., da Rocha R. et al. 2002. Lipid biomarkers indicate different ecological niches and trophic relationships of the Arctic hyperiid amphipods Themisto abyssorum and T. libellula // Polar Biol. V. 25. № 5. P. 374–383. https://doi.org/10.1007/s00300-001-0354-7
- Bern H.A., Madsen S.S. 1992. A selective survey of the endocrine system of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) with emphasis on the hormonal regulation of ion balance // Aquaculture. V. 100. № 1–3. P. 237–262. https://doi.org/10.1016/0044-8486(92)90384-W
- Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes. 2002. Amsterdam et al.: Elsevier, 607 p.
- Björnsson B.T., Stefansson S.O., McCormick S.D. 2011. Environmental endocrinology of salmon smoltification // Gen. Comp. Endocrinol. V. 170. № 2. P. 290–298. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2010.07.003
- Blanco G., Mercer R.W. 1998. Isozymes of the Na-K-ATPase: heterogeneity in structure, diversity in function // Am. J. Physiol. Renal Physiol. V. 275. № 5. P. F633–F650. https://doi.org/10.1152/ajprenal.1998.275.5.F633
- Bradford M.M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. V. 72. № 1–2. P. 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
- Bystriansky J.S., Richards J.G., Schulte P.M., Ballantyne J.S. 2006. Reciprocal expression of gill Na+/K+-ATPase α-subunit isoforms α1a and α1b during seawater acclimation of three salmonid fishes that vary in their salinity tolerance // J. Exp. Biol. V. 209. № 10. P. 1848–1858. https://doi.org/10.1242/jeb.02188
- Clausen T. 1998. Clinical and therapeutic significance of the Na+,K+ pump // Clin. Sci. V. 95. № 1. P. 3–17. https://doi.org/10.1042/cs0950003
- Contreras F.-X., Ernst A.M., Wieland F., Brügger B. 2011. Specificity of intramembrane protein–lipid interactions // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. V. 3. № 6. Article a004705. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a004705
- Cordier M., Brichon G., Weber J.-M., Zwingelstein G. 2002. Changes in the fatty acid composition of phospholipids in tissues of farmed sea bass (Dicentrarchus labrax) during an annual cycle. Roles of environmental temperature and salinity // Comp. Biochem. Physiol. Pt. B. Biochem. Mol. Biol. V. 133. № 3. P. 281–288. https://doi.org/10.1016/S1096-4959(02)00149-5
- Cornelius F. 1995. Cholesterol modulation of molecular activity of reconstituted shark Na+,K+-ATPase // Biochim. Biophys. Acta. Biomembr. V. 1235. № 2. P. 205–212. https://doi.org/10.1016/0005-2736(95)80006-2
- Cornelius F. 2001. Modulation of Na,K-ATPase and Na-ATPase activity by phospholipids and cholesterol. I. Steady-state kinetics // Biochemistry. V. 40. № 30. P. 8842–8851. https://doi.org/10.1021/bi010541g
- D’Cotta H., Valotaire C., le Gac F., Prunet P. 2000. Synthesis of gill Na+-K+-ATPase in Atlantic salmon smolts: differences in α-mRNA and α-protein levels // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. V. 278. № 1. P. R101–R110. https://doi.org/10.1152/ajpregu.2000.278.1.R101
- Edwards S.L., Marshall W.S. 2013. Principles and patterns of osmoregulation and euryhalinity in fishes // Euryhaline fishes. Cambridge: Acad. Press. P. 1–44. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-396951-4.00001-3
- Else P.L., Wu B.J., Storlien L.H., Hulbert A.J. 2003. Molecular activity of Na+,K+-ATPase relates to the packing of membrane lipids // Ann. N.Y. Acad. Sci. V. 986. № 1. P. 525–526. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2003.tb07240.x
- Erkinaro J., Orell P., Pohjola J.-P. et al. 2022. Development of invasive pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha Walbaum) eggs in a large Barents Sea river // J. Fish Biol. V. 101. № 4. P. 1063–1066. https://doi.org/10.1111/jfb.15157
- Evans D.H., Piermarini P.M., Choe K.P. 2005. The multifunctional fish gill: dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation, and excretion of nitrogenous waste // Physiol. Rev. V. 85. № 1. P. 97–177. https://doi.org/10.1152/physrev.00050.2003
- Falk-Petersen S., Hagen W., Kattner G. et al. 2000. Lipids, trophic relationships, and biodiversity in Arctic and Antarctic krill // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 57. № S3. P. 178–191. https://doi.org/10.1139/f00-194
- Faught E., Vijayan M.M. 2022. The mineralocorticoid receptor functions as a key glucose regulator in the skeletal muscle of zebrafish // Endocrinology. V. 163. № 11. Article bqac149. https://doi.org/10.1210/endocr/bqac149
- Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. V. 226. № 1. P. 497–509. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)64849-5
- Folmar L.C., Dickhoff W.W. 1980. The parr–smolt transformation (smoltification) and seawater adaptation in salmonids // Aquaculture. V. 21. № 1. P. 1–37. https://doi.org/10.1016/0044-8486(80)90123-4
- Gallagher Z.S., Bystriansky J.S., Farrell A.P., Brauner C.J. 2013. A novel pattern of smoltification in the most anadromous salmonid: pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 70. № 3. P. 349–357. https://doi.org/10.1139/cjfas-2012-0390
- Ge J., Huang M., Zhou Y. et al. 2021. Effects of different temperatures on seawater acclimation in rainbow trout Oncorhynchus mykiss: osmoregulation and branchial phospholipid fatty acid composition // J. Comp. Physiol. B. V. 191. № 4. P. 669–679. https://doi.org/10.1007/s00360-021-01363-z
- Graeve M., Kattner G., Piepenburg D. 1997. Lipids in Arctic benthos: does the fatty acid and alcohol composition reflect feeding and trophic interactions? // Polar Biol. V. 18. № 1. P. 53–61. https://doi.org/10.1007/s003000050158
- Grant A.M., Gardner M., Nendick L. et al. 2009. Growth and ionoregulatory ontogeny of wild and hatchery-raised juvenile pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) // Can. J. Zool. V. 87. № 3. P. 221–228. https://doi.org/10.1139/Z08-149
- Grant A.M., Gardner M., Hanson L.M. et al. 2010. Early life stage salinity tolerance of wild and hatchery-reared juvenile pink salmon Oncorhynchus gorbuscha // J. Fish Biol. V. 77. № 6. P. 1282–1292. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2010.02747.x
- Guidelines for the use of fishes in research. 2014. Bethesda: Am. Fish. Soc., 90 p.
- Habeck M., Haviv H., Katz A. et al. 2015. Stimulation, inhibition, or stabilization of Na,K-ATPase caused by specific lipid interactions at distinct sites // J. Biol. Chem. V. 290. № 8. P. 4829–4842. https://doi.org/10.1074/jbc.M114.611384
- Haviv H., Habeck M., Kanai R. et al. 2013. Neutral phospholipids stimulate Na,K-ATPase activity: a specific lipid-protein interaction // J. Biol. Chem. V. 288. № 14. P. 10073–10081. https://doi.org/10.1074/jbc.M112.446997
- Hazel J.R., Williams E.E., Livermore R., Mozingo N. 1991. Thermal adaptation in biological membranes: functional significance of changes in phospholipid molecular species composition // Lipids. V. 26. № 4. P. 277–282. https://doi.org/10.1007/BF02537137
- Hwang P.P., Fang M.J., Tsai J.C. et al. 1998. Expression of mRNA and protein of Na+-K+-ATPase α subunit in gills of tilapia (Oreochromis mossambicus) // Fish Physiol. Biochem. V. 18. № 4. P. 363–373. https://doi.org/10.1023/A:1007711606064
- Judd S. 2012. Na+/K+-ATPase isoform regulation in three-spine stickleback (Gasterosteus aculeatus) during salinity acclimation: M.S. Thesis. Chicago: DePaul Univ., 91 p.
- Kahovcová J., Odavić R. 1969. A simple method for the quantitative analysis of phospholipids separated by thin layer chromatography // J. Chromatogr. A. V. 40. P. 90–96. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(01)96622-1
- Li H.-O., Yamada J. 1992. Changes of the fatty acid composition in smolts of masu salmon (Oncorhynchus masou), associated with desmoltification and sea-water transfer // Comp. Biochem. Physiol. Pt. A. Physiol. V. 103. № 1. P. 221–226. https://doi.org/10.1016/0300-9629(92)90266-S
- Linga Prabu D., Ebeneezar S., Kalidas C. et al. 2022. Ethics and humane practices of bleeding and euthanasia for experimental marine fishes in fish nutrition research // Mar. Fish. Infor. Serv. T. and E. Ser. № 252. P. 23–25.
- Liu Z.-F., Gao X.-Q., Yu J.-X. et al. 2017. Effects of different salinities on growth performance, survival, digestive enzyme activity, immune response, and muscle fatty acid composition in juvenile American shad (Alosa sapidissima) // Fish Physiol. Biochem. V. 43. № 3. P. 761–773. https://doi.org/10.1007/s10695-016-0330-3
- Madsen S.S., Jensen M.K., Nhr J., Kristiansen K. 1995. Expression of Na(+)-K(+)-ATPase in the brown trout, Salmo trutta: in vivo modulation by hormones and seawater // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. V. 269. № 6. P. R1339–R1345. https://doi.org/10.1152/ajpregu.1995.269.6.R1339
- Madsen S.S., Kiilerich P., Tipsmark C.K. 2009. Multiplicity of expression of Na+,K+-ATPase α-subunit isoforms in the gill of Atlantic salmon (Salmo salar): cellular localisation and absolute quantification in response to salinity change // J. Exp. Biol. V. 212. № 1. P. 78–88. https://doi.org/10.1242/jeb.024612
- Marshall W.S., Grosell M. 2005. Ion transport, osmoregulation, and acid-base balance // The physiology of fishes. Boca Raton: CRC Press. P. 177–230. https://doi.org/10.1201/9781420058093-10
- McCormick S.D. 1995. Hormonal control of gill Na+,K+-ATPase and chloride cell function // Cellular and molecular approaches to fish ionic regulation. San Diego: Acad. Press. P. 285–315. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(08)60250-2
- McCormick S.D. 2013. Smolt physiology and endocrinology // Euryhaline fishes. Cambridge, MA: Acad. Press. P. 199–251. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-396951-4.00005-0
- McCormick S.D., Saunders R.L. 1987. Preparatory physiological adaptations for marine life of salmonids: osmoregulation, growth, and metabolism // Am. Fish. Soc. Symp. V. 1. P. 211–229.
- McCormick S.D., Regish A., O’Dea M.F., Shrimpton J.M. 2008. Are we missing a mineralocorticoid in teleost fish? Effects of cortisol, deoxycorticosterone and aldosterone on osmoregulation, gill Na+,K+-ATPase activity and isoform mRNA levels in Atlantic salmon // Gen. Comp. Endocrinol. V. 157. № 1. P. 35–40. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2008.03.024
- McCormick S.D., Regish A.M., Christensen A.K. 2009. Distinct freshwater and seawater isoforms of Na+/K+-ATPase in gill chloride cells of Atlantic salmon // J. Exp. Biol. V. 212. № 24. P. 3994–4001. https://doi.org/10.1242/jeb.037275
- Metz J.R., van den Burg E.H., Bonga S.E.W., Flik G. 2003. Regulation of branchial Na+/K+-ATPase in common carp Cyprinus carpio L. acclimated to different temperatures // J. Exp. Biol. V. 206. № 13. P. 2273–2280. https://doi.org/10.1242/jeb.00421
- Mommsen T.P., Vijayan M.M., Moon T.W. 1999. Cortisol in teleosts: dynamics, mechanisms of action, and metabolic regulation // Rev. Fish Biol. Fish. V. 9. № 3. P. 211–268. https://doi.org/10.1023/A:1008924418720
- Paulsen T. 2022. Marine growth of introduced pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) caught in northern and central Norway: M.S. Thesis. Tromsø: UiT, 39 p.
- Richards J.G., Semple J.W., Bystriansky J.S., Schulte P.M. 2003. Na+/K+-ATPase α-isoform switching in gills of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) during salinity transfer // J. Exp. Biol. V. 206. № 24. P. 4475–4486. https://doi.org/10.1242/jeb.00701
- Sackville M., Wilson J.M., Farrell A.P., Brauner C.J. 2012. Water balance trumps ion balance for early marine survival of juvenile pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) // J. Comp. Physiol. B. V. 182. № 6. P. 781–792. https://doi.org/10.1007/s00360-012-0660-0
- Sandlund O.T., Berntsen H.H., Fiske P. et al. 2019. Pink salmon in Norway: the reluctant invader // Biol. Invasions. V. 21. № 4. P. 1033–1054. https://doi.org/10.1007/s10530-018-1904-z
- Seidelin M., Madsen S.S., Blenstrup H., Tipsmark C.K. 2000. Time-course changes in the expression of Na+,K+-ATPase in gills and pyloric caeca of brown trout (Salmo trutta) during acclimation to seawater // Physiol. Biochem. Zool. V. 73. № 4. P. 446–453. https://doi.org/10.1086/317737
- Singer T.D., Clements K.M., Semple J.W. et al. 2002. Seawater tolerance and gene expression in two strains of Atlantic salmon smolts // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 59. № 1. P. 125–135. https://doi.org/10.1139/f01-205
- Skou J.C., Esmann M. 1992. The Na,K-atpase // J. Bioenerg. Biomembr. V. 24. № 3. P. 249–261. https://doi.org/10.1007/BF00768846
- Sturm A., Bury N., Dengreville L. et al. 2005. 11-deoxycorticosterone is a potent agonist of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) mineralocorticoid receptor // Endocrinology. V. 146. № 1. P. 47–55. https://doi.org/10.1210/en.2004-0128
- Takahashi H., Sakamoto T. 2013. The role of ‘mineralocorticoids’ in teleost fish: relative importance of glucocorticoid signaling in the osmoregulation and ‘central’ actions of mineralocorticoid receptor // Gen. Comp. Endocrinol. V. 181. P. 223–228. https://doi.org/10.1016/j.ygcen.2012.11.016
- Thorpe J.E. 1994. Salmonid fishes and the estuarine environment // Estuaries. V. 17. № 1. P. 76–93. https://doi.org/10.2307/1352336
- Tipsmark C.K., Madsen S.S., Seidelin M. et al. 2002. Dynamics of Na+,K+,2Cl− cotransporter and Na+,K+-ATPase expression in the branchial epithelium of brown trout (Salmo trutta) and Atlantic salmon (Salmo salar) // J. Exp. Zool. V. 293. № 2. P. 106–118. https://doi.org/10.1002/jez.10118
- Towle D.W., Gilman M.E., Hempel J.D. 1977. Rapid modulation of gill Na+ + K+-dependent ATPase activity during acclimation of the killifish Fundulus heteroclitus to salinity change // J. Exp. Zool. V. 202. № 2. P. 179–185. https://doi.org/10.1002/jez.1402020206
- Varsamos S., Nebel C., Charmantier G. 2005. Ontogeny of osmoregulation in postembryonic fish: a review // Comp. Biochem. Physiol. Pt. A. Mol. Integr. Physiol. V. 141. № 4. P. 401–429. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2005.01.013
- Ventrella V., Pagliarani A., Pirini M. et al. 1993. Lipid composition and microsomal ATPase activities in gills and kidneys of warm- and cold-acclimated sea bass (Dicentrarchus labrax L.) // Fish Physiol. Biochem. V. 12. № 4. P. 293–304. https://doi.org/10.1007/BF00004414
Дополнительные файлы


