Аннотация: Проект ориентирован на сравнительное изучение биохимических адаптаций на уровне энергетического (липидного, углеводного) статуса у одного из ключевых видов экосистемы Белого моря – беломорской сельди Clupea pallasi marisalbi и морской формы атлантического лосося Salmo salar L. из реки Варзуга и ее притоков (Кольский полуостров). Особое внимание будет уделено изучению адаптаций у рыб к жизни в различных биотопах, различающихся гидрологическими и экологическими условиями, характерными для бассейна Белого моря (температурный режим, рельеф, большой объем пресноводного стока из-за многочисленных рек, наличие хорошо выраженных приливов, скорость течений, водообмен с Баренцевым морем через «горло» Белого моря, небольшие глубины, низкая концентрация минеральных веществ и соединений органической природы, низкий уровень солености, сравнительно короткий вегетационный период и др.). Будут исследованы общие и специфические особенности формирования механизмов, лежащих в основе энергетического метаболизма, которые являются наиболее значимыми в запуске начальных адаптивных реакций, осуществляющихся на уровне молекул и клеток. Для этого будет охарактеризован качественный и количественный состав общих липидов и отдельных липидных классов, жирнокислотный состав и активность ферментов углеводного и энергетического обмена в тканях и органах рыб.

Полученные данные дополнят и расширят представления о биохимических механизмах выбора организмом адаптивной стратегии в различных эколого-физиологических ситуациях, основанные на качественном и количественном многообразии метаболических функций исследуемых энергетических и структурных биомолекул.

Результаты проекта позволят проверить гипотезу, высказанную нами ранее о фундаментальной роли основных элементов клеточного метаболизма, участвующих в формировании и развитии приспособительных реакций гидробионтов к жизни в условиях арктического и субарктического регионов, а также такого рода данные могут быть полезны для объяснения факторов, формирующих внутрипопуляционную разнокачественность рыб на уровне биохимического статуса.

Наряду с этим, результаты исследований могут быть использованы для решения некоторых прикладных задач, связанных с повышением продуктивности ценных промысловых рыб Белого моря, а также при проведении сравнительных мониторинговых исследований состояния ихтиофауны Арктики и Субарктики.

Ключевые слова: сельдевые и лососевые рыбы, Белое море, Арктика, Субарктика, биохимическая адаптация, липиды, ферменты, энергетический обмен

Научный коллектив проекта:

Руководитель проекта:

Немова Нина Николаевна, доктор биологических наук, профессор, член-корр. РАН, директор института биологии КарНЦ РАН (ИБ КарНЦ РАН), главный научный сотрудник лаборатории экологической биохимии, зав. кафедрой молекулярной биологии, биологической и органической химии Петрозаводского госуниверситета

Исполнители проекта:

◾Мещерякова Ольга Владимировна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН


◾Мурзина Светлана Александровна, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН

◾Нефедова Зинаида Анатольевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаб. экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН

◾Руоколайнен Татьяна Рудольфовна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаб. экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН

◾Чурова Мария Викторовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаб. экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН

◾Пеккоева Светлана Николаевна, аспирант, стажер-исследователь в лаб. экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН

◾Александрова Анастасия Михайловна, студентка кафедры молекулярной биологии, биологической и органической химии Петрозаводского госуниверситета

По результатам проекта опубликованы и приняты к печати следующие работы:

в 2014 году:

Changes in fatty acid composition during embryogenesis and in young age groups (0+) of Atlantic salmon Salmo salar L. The role of rheotactic behavior and lipid composition of fry in the formation of phenotypic groups of salmon in large Arctic rivers / S.A. Murzina, Z.A. Nefedova, A.E. Veselov et al. // Salmon: Biology, Ecological Impacts and Economic importance. - NY: Nova Science Publishers, 2014. - P. 47-67.

Разнокачественность липидных и жирнокислотных спектров у сеголеток лосося атлантического лосося Salmosalar L., различающихся размерно-весовыми характеристиками / З.А. Нефедова, С.А. Мурзина, А.Е. Веселов и др. // Сибирский экологический журнал. - 2014. - № 4. - С. 639-645.

Липидный статус беломорской сельди Clupeapallasimarisalbi Berg Двинского залива Белого моря в осенний сезон / С.Н. Пеккоева,С.А. Мурзина, З.А. Нефедова и др. // Труды Карельского научного центра РАН. - 2014. - № 5. - С. 86-94.

The role of lipids and rheotaxis of juveniles in the formation of phenotypic groups and heterogeneity of Atlantic salmon / S.A. Murzina, Z.A. Nefedova, A.E. Veselov et al. // International Congress on the Biology of Fish, 3-7 August, 2014: Abstract Book. – Edinburgh: Heriot-Watt University, 2014. - P. 167.

Metabolic enzymes activity and muscle specific genes expression in rainbow trout (Parasalmo mykiss Walb.) in relation to age and growth rate / M.V. Churova, O.V. Meshcheryakova, A.M. Aleksandrova, N.N. Nemova // International Congress on the Biology of Fish, 3-7 August, 2014: Abstract Book. – Edinburgh: Heriot-Watt University, 2014. - P. 69

Relation between biochemical, molecular-genetic indices and growth parameters in rainbow trout (Parasalmo mykiss Walb.) / M.V. Churova, O.V. Meshcheryakova, A.M. Aleksandrova, N.N. Nemova // Abstracts. 12th International symposium on the biology and management of Coregonid fishes, 25-30 August, 2014, Listvyanka-Irkutsk. – Listvyanka-Irkutsk, 2014. - P.28.

Correlation of energy metabolism level with growth of some Coregonidae and Salmonidae fish. Age-related changes / O.V. Meshcheryakova, M.V. Churova, N.N. Nemova // Abstracts. 12th International symposium on the biology and management of Coregonid fishes, 25-30 August, 2014, Listvyanka-Irkutsk. – Listvyanka-Irkutsk, 2014. - P. 51.

Биохимические и молекулярно-генетические показатели в оценке темпов роста искусственно выращиваемых рыб / М. В. Чурова, О. В. Мещерякова, А. М. Александрова, Н. Н. Немова // Материалы докладов Второй Международной научно-практической конференции «Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов», 15-17 октября 2014 г., Калининград. – 2014. - С. 15-17.

Metabolic enzyme activity and myosin level expression in assessment of fish health and growth / M. V. Churova, O. V. Meshcheryakova, A. M. Aleksandrova, N. N. Nemova // Book of abstracts. Ecology of fish in lakes and reservoirs, September 8-11, 2014, Ceske Budejovice, Czech Republic. – P. 73.

в 2015 году:

Мещерякова О.В., Чурова М.В., Мурзина С.А., Немова Н.Н. Особенности энергетического метаболизма беломорской сельди Clupea pallasi marisalbi Berg, определяющие ее существование в различных биотопах Белого моря // Доклады АН. Серия биологическая. 2016. - принято в печать.

Murzina S.A., Nefedova Z.A., Pekkoeva S.N., Ruokolainen T.R., Ripatti P.O., Semushin A.V., Nemova N.N. Lipid and fatty acids status of the White Sea herring Clupea pallasi marisalbi Berg (Clupeiformes, Clupeidae) // Comparative physiology and biochemistry. Part: B. 2016. - Принято в печать.

Крупнова М.Ю., Немова Н.Н. Активность лизосомальных протеиназ в печени и мышцах сеголеток и годовиков форели Parasamo mykiss Walb, выращиваемых в условиях аквакультуры // Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов: материалы III Балтийского морского форума Международной научной конференции (Калининград, 26-27 мая 2015 г.). Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2015. 2015. С. 75-78.