Влияние бензимидазола на аминокислотный состав гемолимфы имаго Drosophila melanogaster 

Валентина Викторовна Дружинина, студентка, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34), E-mail: valentina.alex.drug@mail.ru
Екатерина Сергеевна Селезнева, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биохимии, биотехнологии и биоинженерии, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34), E-mail: catana7@yandex.ru
Зоя Петровна Белоусова, доктор химических наук, доцент, профессор кафедры неорганической химии, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34), E-mail: zbelousova@mail.ru 

Актуальность и цели. Среда обитания все больше подвергается антропогенному прессу. Чтобы понять механизмы адаптации насекомых к широко распространенным ксенобиотикам, необходимы модельные эксперименты, позволяющие определить реакцию насекомых как к высокотоксичным дозам, так и к слаботоксичным. Целью работы явился анализ изменения пула аминокислот при действии бензимидазола, производные которого широко используются в фармакологии и сельском хозяйстве. Материалы и методы. Имаго Drosophila melanogaster дикой линии Canton-S подвергали суточному воздействию бензимидазола в концентрациях: 0,0001 мг/мл и 0,001 мг/мл и в дозе LD50. Имаго усыпляли и по 300 штук растирали в фарфоровой ступке с 2 мл дистиллированной воды. Полученную суспензию наносили на бумажные диски для экспресс-тестов. Затем высушенные образцы помещали в пластиковые пробирки на 0,5 мл и заливали элюирующей жидкостью (6:4 – метанол : вода) и оставляли на сутки при комнатной температуре. Для разделения смесей аминокислот использовали пластинки ВЭТСК Sorbfil с толщиной слоя силикагеля 160 мкм. Мобильная фаза состояла из системы растворителей: н-бутанол – ледяная уксусная кислота – вода, в соотношении 3:1:1 по объему. Камеру ТСХ заряжали 25 мл мобильной фазы за 1 час до возгонки. Для окраски использовали универсальный краситель для аминокислот – нингидриновый реагент. Хроматограмму окрашивали под тягой и высушивали, сначала при комнатной температуре, а затем помещали в сушильный шкаф на 1–2 мин для ускорения проявления и сравнивали с тестовой разгонкой аминокислот. Анализировали наличие следующих аминокислот: тирозин (ТИР), метионин (МЕТ), аланин (АЛА), глицин (ГЛИ), пролин (ПРО), цистеин (ЦИС), лизин (ЛИЗ), лейцин (ЛЕЙ), валин (ВАЛ), орнитин (ОРН), гистидин (ГИС), треонин (ТРЕ), фенилаланин (ФЕН). Результаты. В контроле выявилось только 11 аминокислот, из всех проанализированных аминокислот отсутствовали ЦИС и ЛИЗ. Воздействие нетоксичной дозой бензимидазола привело к изменению спектра аминокислот в гемолимфе имаго. При воздействии дозой 0,00001 мг/мл в гемолимфе выявляются только: ГЛИ, ПРО, ВАЛ, ОРН, ФЕН, а при воздействии дозой 0,001 мг/мл выявляется только: ПРО, ВАЛ, ОРН, ФЕН, т.е. не выявляется ГЛИ. При воздействии бензотриазолом в дозе LD50 в гемолимфе исчезли аминокислоты: ВАЛ, ГИС и ТРЕ по сравнению с контролем, зато появились: ЦИС и ЛИЗ, отсутствующие в контроле и при воздействии на имаго обеими нетоксичными дозами бензимидазола. Выводы. В регуляции метаболизма имаго дрозофилы большую роль играет пул свободных аминокислот гемолимфы. Воздействие бензимидазолом в дозе LD50 вызывает стресс у самцов имаго дрозофилы, что приводит к появлению цис и лиз. Нетоксичные дозы также вызывают изменение состава свободных аминокислот, что позволяет организмам справиться с токсичностью. Сам адаптивный потенциал формируется в процессе эволюции в результате отбора группы генов, формирующих системы возможных успешных адаптивных ответов. 

Ключевые слова

бензимидазол, свободные аминокислоты, хроматография, Drosophila melanogaster 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Дружинина В. В., Селезнева Е. С., Белоусова З. П. Влияние бензимидазола на аминокислотный состав гемолимфы имаго Drosophila melanogaster // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2024. № 1. С. 82–88. doi: 10.21685/2307-9150-2024-1-8