Роль протеиназ обектов питания и энтеральной микробиоты в процессах пищеварения у рыб разных экологических групп

• Автор: Скворцова, Елена Гамеровна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Борок
• Количество страниц: 143 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Краткая характеристика процессов пищеварения

1.1.1 Типы пищеварения

1.1.2 Активность протеиназ в пищеварительном тракте рыб

1.1.3 Влияние температуры и на активность протеиназ рыб

1Л .4 Влияние количества и состава пищи на активность протеиназ рыб

1.2 Характеристика протеиназ потенциальных объектов питания рыб

1.2.1 Характеристика протеиназ потенциальных объектов питания ихтиофагов

1.2.2 Характеристика протеиназ потенциальных объектов питания типичных и факультативных бенто и планктофагов

1.3 Микробиота пищеварительного тракта

1.3.1 Видовой состав микроорганизмов содержимого кишечника рыб
1.3.2 Зависимость видового состава и численности микроорганизмов от интенсивности питания и состава пищи рыб
1.3.3 Зависимость видового состава и численности микроорганизмов от температуры
1.3.3 Характеристика ферментных систем микробиоты
1.3.4. Микроорганизмы водных беспозвоночных животных и их ферментативная активность
1.4 Заключение
2.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материал исследовании
2.1.1 Характеристика рыб, исследованных в качестве консументов
2.1.2 Характеристика потенциальных объектов питания рыб
2.2 Методы исследований
2.2.1 Приготовление ферментативноактивных препаратов
2.2.2 Отбор проб для микробиологических исследований
2.2.3 Определение количества бактерий и их качественного состава
2.2.4 Наращивание биомассы микроорганизмов для определения ферментативной активности
2.2.5 Определение общей протеолитичсской активности
2.2.6 Определение активности катепсина Э и других гемоглобинлитических ферментов
2.2.7 Определение реальной активности протеиназ трофических партнеров
2.2.8 Статистическая обработка данных
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Уровень активности протеиназ в пищеварительном тракте
консументов
3.1.1 Уровень активности протеиназ в пищеварительном тракте типичных
ихтиофагов
3.1.2 Уровень активности протеиназ в кишечнике типичных и факультативных планкто и бентофагов
3.1.3 Заключение
3.2 Уровень активности протеиназ потенциальных объектов питания
3.2.1 Уровень активности протеиназ потенциальных объектов питания ихтиофагов
3.2.2 Уровень активности протеиназ потенциальных объектов питания типичных и факультативных планкто и бентофагов
3.2.3 Заключение
3.3 Соотношение активности гидролаз, разрушающих одни и те же субстраты, в пищеварительном тракте консументов и целостном организме потенциальной жертвы
3.3.1 Соотношение активности протеиназ в пищеварительном тракте ихтиофагов и целостном организме молоди рыб
3.3.2 Соотношение активности протеиназ в пищеварительном тракте типичных и факультативных планкто и бентофагов, а также в целостном организме беспозвоночных животных, входящих в состав пищевого комка
3.3.3 Заключение
3.4 Уровень активности протеиназ энтеральной микробиоты рыб
3.4.1 Казеин и гемоглобинлитическая активность энтеральной микробиоты.
Ревизия методических подходов
3.4.2 Влияние температуры и на активность протеиназ энтеральной микробиоты рыб
3.4.3 Соотношение активности протеиназ энтеральной микробиоты и кишечника рыб
3.4.4 Заключение
4. ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Впервые на основе данных, касающихся соотношения реальной активности гидролаз, разрушающих одни и те же пищевые субстраты в пищеварительном тракте консументов и целостном организме потенциальной жертвы, показан значительный вклад протеиназ объектов питания в процессы пищеварения рыб, являющиеся центральным звеном их трофических взаимоотношений. Разработаны новые методические подходы и выявлены оптимальные условия для определения уровня активности протеиназ энтеральной микробиоты рыб. Показано, что определение уровня ферментативной активности целесообразно проводить после инкубации предварительно разведенного в раз содержимого кишечника конечное разведение в раз, так как только в этом случае регистрируется активность ферментов микроорганизмов, а не активность одноименных гидролаз консументов и их объектов питания. Оценено возможное соотношение активности протеиназ, разрушающих одни и те же субстраты за счет пищеварительных ферментов консументов и ферментов энтеральной микробиоты рыб. Впервые исследовано раздельное и комплексное влияние температуры и на активность протеиназ в целостном организме объектов питания и активность одноименных гидролаз энтеральной микробиоты у рыб, относящихся по типу питания к различным экологическим группам. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты подтверждают представления о возможности участия ферментов жертвы и энтеральной микробиоты в процессах пищеварения рыб и, следовательно, их трофических взаимоотношениях. Доказательство возможности значительного вклада ферментов жертвы и микробиоты в процессы пищеварения консументов позволяет на базе принципиально нового фактического материала охарактеризовать молекулярные аспекты трофических взаимоотношений гидробионтов, что имеет принципиальное значение для экологии, трофологии, общей, эволюционной и сравнительной физиологии. Результаты работы могут быть использованы в курсах лекций по экологии, биохимии и физиологии питания рыб, в аквакультуре при разработке искусственных кормов для рыб, а также служить основой для разработки рекомендаций по получению препаратов протеиназ из тканей пресноводных гидробионтов. Практическая реализация полученных результатов может быть осуществлена через отраслевые институты Министерства рыбного хозяйства СевНИИРХ, г. Петрозаводск ПИНРО, г. Мурманск ВНПО по рыбоводству, пос. Рыбное Московской обл. КаспНИРХ г. Астрахань ТИНРО г. Владивосток и другие. Пищеварение процесс, обеспечивающий начальные этапы ассимиляции пищи, осуществляющийся при участии различных ферментов, реализующих поэтапный гидролиз биополимеров до уровня резорбируемых субстанций преимущественно мономеров, участвующих в метаболизме Уголев, . Общими закономерностями для большинства животных, в том числе и рыб, являются первоначальное переваривание пищи в кислой среде, последующий гидролиз и всасывание в нейтральной. Это достигается за счет транзита пищи через отделы, различающиеся по ряду параметров. У рыб, обладающих желудком, начальные этапы пищеварения осуществляются в этом органе так называемое пепсинокислое пищеварение, у безжелудочных рыб в передней расширенной части кишечника, причем пепсинокислое пищеварение отсутствует. В последующих отделах пищеварительного тракта происходит дальнейший гидролиз биополимеров, а также абсорбция липидов, углеводов и белков. В заднем отделе кишечника, заканчивающимся анальным отверстием, происходит абсорбция воды Уголев, Кузьмина, . В конце х годов было установлено, что гетеротрофные организмы, помимо двух классических типов пищеварения внеклеточного полостного и внутриклеточного обладают третьим типом пристеночным или контактным, позднее названным мембранным пищеварением Уголев, , , , . В настоящее время различают три основных типа собственного пищеварения внеклеточное, внутриклеточное и мембранное, а также два дополнительных симбионтное и аутолитическое пищеварение. У низших позвоночных животных, в частности у рыб, представлены все известные типы пищеварения. Степень развития указанных механизмов у представителей разных таксономических групп рыб различна Рис. Полость желудка и кишечника
н
т
е
II
я
р
д
Рис. Современная схема пищеварения у рыб по Кузьмина, .