АКТИВНІСТЬ ФЕРМЕНТІВ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ У КАРАСЯ ЗВИЧАЙНОГО (CARASSIUS CARASSIUS) ЗА АФЛАТОКСИКОЗУ ЯК МАРКЕР ОЦІНКИ ТОКСИЧНОСТІ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Автор(и)

  • Сергій Миколайович Матюшко Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0009-0000-8655-3201
  • Руслан Євгенійович Любчиков Національний університет «Чернігівський колегіум» імені Тараса Шевченка https://orcid.org/0009-0007-2267-9463

DOI:

https://doi.org/10.32782/naturalspu/2025.2.6

Ключові слова:

афлатоксин В1, карась звичайний, вуглеводний обмін, біомаркери, токсичність, водне середовище, оцінка токсичності, ферменти

Анотація

Зміна клімату та зростання антропогенного навантаження на довкілля сприяють поширенню небезпечних токсинів, зокрема мікотоксинів, що становлять загрозу для водних екосистем та аквакультури. Афлатоксин В1 (АФВ1) є одним із найпоширеніших мікотоксинів, що контамінують корми, і його вплив на гідробіонти потребує детального вивчення. Метою дослідження було вивчення впливу афлатоксину В1 на активність ферментів вуглеводного обміну у карася звичайного (Carassius carassius L.) як біохімічного маркера для оцінки токсичності водного середовища. Дослідження проводилося на дворічках карася звичайного, яких утримували в 200-літрових акваріумах. Експериментальна група риб піддавалася впливу АФВ1 у концентрації 1,0 мкг/л. Активність ключових ферментів вуглеводного обміну – глюкозо-6-фосфатдегідрогенази (Г-6-ФДГ), лактатдегідрогенази (ЛДГ), ізоцитратдегідрогенази (ІЦДГ) та глюкозо-6-фосфатази (Г-6-Фази) – визначалася в печінці, головному мозку та білих м’язах. Додатково аналізувалися концентрації глюкози та глікогену в цих тканинах.Результати показали, що вплив АФВ1 спричинив значні зміни в метаболічних процесах. Спостерігалося достовірне підвищення рівня глюкози в печінці (на 110%) та м’язах (на 89%), що супроводжувалося виснаженням запасів глікогену (зниження на 53% та 52% відповідно). Ці зміни свідчать про розвиток стресової гіперглікемії та мобілізацію енергетичних резервів для протидії токсину. Активність ферментів також зазнала значних змін. Активність ЛДГ достовірно зросла в усіх досліджуваних органах (на 90% в печінці, 79% в м’язах та 55% в мозку), тоді як активність ІЦДГ суттєво знизилася (на 53% в печінці, 44% в мозку та 50% в м’язах). Це вказує на перехід організму з аеробного на анаеробний шлях енергетичного обміну, ймовірно, внаслідок мітохондріального пошкодження. Водночас, активність Г-6-ФДГ зросла в печінці та м’язах (на 105% та 64%), що є свідченням активації пентозофосфатного шляху для синтезу НАДФН, необхідного для антиоксидантного захисту та детоксикації.Висновки підтверджують, що зміни в активності ферментів вуглеводного обміну та концентрації глюкози і глікогену є чутливими біохімічними індикаторами токсичного впливу афлатоксину В1. Ці показники можуть слугувати надійними та інформативними маркерами для моніторингу та оцінки рівня токсичності водного середовища, що є критично важливим для охорони навколишнього середовища та забезпечення якості продукції аквакультури.

Посилання

Battilani, P., Toscano, P., van der Fels-Klerx, H. J., Moretti, A., Leggieri Camardo, M., Brera, C., et al.. Aflatoxin B1 contamination in maize in Europe increases due to climate change. Sci. Rep. 2013. 6, 24328. https://doi.org/10.1038/srep24328

Gruber-Dorninger, C., Müller, A., Rosen, R. Multi-Mycotoxin Contamination of Aquaculture Feed: A Global Survey. Toxins. 2025. Т. 17. № 3. С. 116. https://doi.org/10.3390/toxins17030116

Ніколаєнко Т., Іващенко М., Іващенко Н., Мехед О. Адаптивні зміни показників крові коропа лускатого (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) як відповідь на забруднення води. Природні ресурси прикордонних територій в умовах зміни клімату. Десна-Поліграф. 2023. С. 99-100

Желай М., Ячна М., Мехед О., Третяк О. Адаптивні зміни іхтіологічних показників коропових риб за дії мікотоксину Т2. Природні ресурси прикордонних територій в умовах зміни клімату. Чернігів : Десна-Поліграф. 2023. С. 77-78.

Желай М. В., Полотнянко Л. В., Ячна М. Г., Мехед О. Б., Третяк О. П. Вплив мікотоксину Т2 на іхтіологічні показники коропових риб. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. 2023. Т. 84, №1. С. 35-40 https://doi.org/10.25128/2078-2357.24.1.5

Полотнянко Л., Мехед О. Накопичення мікотоксинів у м'язах коропа лускатого (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) при згодовуванні корму, контамінованого T2-токсином. Природні ресурси прикордонних територій в умовах зміни клімату. Чернігів : Десна-Поліграф. 2023. С. 105-106

Symonova, N. A., Mekhed, O. B., Kupchyk, O. Y., & Tretyak, O. P. Toxicants in the degradation of lipids in the organism of scaly carp. Ukrainian Journal of Ecology, 2018. 8(4), 6-10.

Грубінко В.В. Системна оцінка метаболічних адаптацій у гідробіонтів. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. 2005. № 2. С. 36–39.

Deng, Y., Deng, Q., Wang, Y., Sun, L., Wang, R., Ye, L., Liao, J., Gooneratne, R. Tolerance and bio-accumulation of aflatoxin B1 in invertebrate Litopenaeus vannamei and vertebrate Oreochromis niloticus. Aquaculture, 2020. 524, 735055. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.202

Chen, S., Gan, L., Guo, Y., Liu, Y., Tian, L. Changes in growth performance, aflatoxin B1 residues, immune response and antioxidant status of Litopenaeus vannamei fed with AFB1-contaminated diets and the regulating effect of dietary myoinositol supplementation. Food Chem., 2020. 324, 126888 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126888.

Biochemica Information. Western Germany: Boehringer Mannheim GmbH. Bd., 1975. 1, 99–100.

Biochemica Information. Western Germany: Boehringer Mannheim GmbH. Bd., 1975. 2, 167.

Casey, C. A., & Anderson, P. M. Subcelluar location of glutamine synthetase and urea cycle enzymes in liver of Spiny Dogfish (Squalus acanthias). Journal of Biological Chemistry, 1972. 257(14), 8449–8453

Lowry, O., Rosebrough, N., Farr, A., & Randall, R. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 1951. 193, 265–275. https://www.jbc.org/article/S0021-9258(19)52451-6/pdf

World Medical Association‎. World Medical Association Declaration of Helsinki. Ethical principles for medical research involving human subjects. JAMA, 2013. 310(20), 2191-2194. https://doi.org/10.1001/jama.2013.281053

Yakovenko B. V., Tretyak O. P., Mekhed O. B., Iskevych O.V. Effect of herbicides and surfactants on enzymes of energy metabolism of the Caprinus carpio. Ukrainian Journal of Ecology, 2018. № 8(1). 948 – 952 http://dx.doi.org/10.1615/HydrobJ.v55.i3.80

Mekhed O. Сhanges in the biochemical indicators of hydrobionts in response to the toxic effect of mycotoxin T2. One World – One Health, Słupsk, 2024. 263-266

Мехед О. Б., Яковенко Б. В. Активність ключових ферментів вуглеводного обміну коропа лускатого в умовах токсикозу. Visnyk problem biolohii ta medytsyny. 2003. 6, 20–25.

Mekhed, O. B., Yakovenko, B. V., Zhidenko, A. A. Activity of some enzymes of carbohydrate metabolism in tissues of yearlings and two-years-old carps in the autumn time. Hydrobiological Journal, 2004. 40 (5), 77–84.

Barany, A., Guilloto, M., Cosano, J., de Boevre, M., Oliva, M., de Saeger, S., Fuentes, J., Martínez-Rodriguez, G., Mancera, J.M., Dietary aflatoxin B1 (AFB1) reduces growth performance, impacting growth axis, metabolism, and tissue integrity in juvenile gilthead sea bream (Sparus aurata). Aquaculture, 2021. 533, 736189. https://doi.org/10.1016/j. aquaculture.2021.736189.

Bashorun A., Hassan Z. U., Al-Yafei M. A., Jaoua S. Fungal contamination and mycotoxins in aquafeed and tissues of aquaculture fishes and their biological control. Aquaculture. 2023. 576. 01–08. https://doi.org/10.1016/j. aquaculture.2023.739892.

Liu H., Xie R., Huang W., Yang Y., Zhou M., Lu B., Li B., Tan B., Dong X. Negative effects of aflatoxin B1 (AFB1) in the diet on growth performance, protein and lipid metabolism, and liver health of juvenile hybrid grouper (Epinephelus fuscoguttatus Epinephelus lanceolatus♂). Aquaculture Reports. 2023. Т. 33. С. 101779. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2023.101779.

Fornari D.C., Peixoto S., Ksepka S.P., Bullard S.A., Rossi W., Nuzback D.E., Davis D.A. Effects of dietary mycotoxins and mycotoxin adsorbent additives on production performance, hermatological parameters, and liver histology in juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Frontiers in Animal Science. 2023. Т. 4. С. 1281722. https://doiorg/10.3389/ fanim.2023.1281722.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-31