Bioindikatorski potencijal fizioloških odgovora gubara Lymantria dispar L. (Lepidoptera) na delovanje benzo[a]pirena
Bioindication potential of physiological responses of gypsy moth Lymantria dispar L. (Lepidoptera) on the benzo[a]pyren effects
Апстракт:
Intenzivan antropogeni uticaj u poslednjih nekoliko decenija doveo je do značajnog porasta stepena zagađenja biosfere, kojem u velikoj meri doprinosi toksični i kancerogeni organski polutant - policiklični aromatični ugljovodonik, benzo[a]piren. Cilj ove doktorske disertacije bio je procena odgovora fizioloških i molekularnih parametara larvi Lymantria dispar kao potencijalnih biomarkera sredinskog zagađenja benzo[a]pirenom. Ispitan je hronični uticaj dve koncentracije ovog ksenobiotika (5 i 50 ng/g suve mase hrane) na larve L. dispar iz legala sakupljenih u nezagađenoj šumi (planina Majdanpek) i sakupljenih u zagađenoj šumi (okolina rudnika Bor D.O.O), sa svrhom procene efekta porekla populacije. Larve iz nezagađene šume pokazuju pad specifične aktivnosti katalaze u srednjem crevu, ali i značajan porast aktivnosti antioksidativnih enzima - superoksid dismutaze i katalaze, na nivou hemolimfe, dok je u populaciji iz zagađene šume zabeleženo povećanje aktivnosti ova dva enzima samo u okviru srednjeg creva. Detoksifikacioni enzimi, karboksilesteraze, pokazuju osetljivost i povećanje aktivnosti u prisustvu benzo[a]pirena, u srednjem crevu larvi iz nezagađene šume, kao i u mozgu larvi iz zagađene šume, koje pored toga, na nivou srednjeg creva odlikuje značajna indukcija aktivnosti glutation S-transferaza. Acetilholinesteraze nisu osetljive na primenjene koncentracije ovog ksenobiotika. Povećanje ekspresije proteina Hsp70 u okviru srednjeg creva uočeno je kod obe populacije larvi, a na nivou mozga jedino u populaciji iz zagađene šume i to pri dejstvu niže koncentracije benzo[a]pirena. Većina digestivnih enzima nije osetljiva na prisustvo benzo[a]pirena sa izuzetkom tripsina, alkalnih fosfataza i lipaza, koje odlikuje povećanje aktivnosti kod larvi iz nezagađene šume, a larve iz zagađene šume karakteriše jedino indukcija lipazne aktivnosti. Za populaciju larvi iz nezagađene šume svojstven je pad koncentracije ukupnih lipida u hemolimfi i nepromenjen sadržaj trehaloze, dok ovi parametri ne pokazuju promene u populaciji iz zagađene šume. Hronično prisustvo benzo[a]pirena i produženo angažovanje energetski zahtevnih, odbrambenih mehanizama, odrazilo se na komponente fitnesa larvi L. dispar pri čemu se populacija iz nezagađene šume pokazala manje podložnom energetskom deficitu, ispoljavajući smanjenje mase i relativne brzine rasta larvi petog larvenog stupnja, dok larve iz zagađene šume, pored iste promene prethodna dva parametra fitnesa, odlikuje i produženo razviće. Uočeno je da su odgovori antioksidativnih enzima - superoksid dismutaze i katalaze, u hemolimfi, kao i karboksilesteraza i digestivnih enzima - tripsina i alkalnih fosfataza, u srednjem crevu larvi, specifični i potencijalno primenjivi biomarkeri zagađenosti životne sredine sa benzo[a]pirenom za populaciju larvi poreklom iz nezagađene šume. Sličnu primenu, kada je u pitanju populacija larvi iz zagađene šume, mogu naći specifične aktivnosti superoksid dismutaze, katalaza i glutation S-transferaza u srednjem crevu larvi, aktivnost karboksilesteraza i ekspresija Hsp70 u mozgu larvi L. dispar.
Кључне речи:
Lymantria dispar L.; benzo[a]piren; Antioksidativni enzimi; Detoksifikacioni enzimi; Hsp70; Digestivni enzimi; Osobine fitnesa; BiomarkeriИзвор:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2020, 1-113Финансирање / пројекти:
- Утицај магнетних поља и других срединских стресора на физиолошке одговоре и понашање различитих врста (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-173027)