The Influence of Different Lighting and Feeding Regime on the Activity of Energy Metabolism Enzymes in Farmed Atlantic Salmon Fingerlings

M. V. Kuznetsova; Кузнецова М. В.; M. A. Rodin; Родин М. А.; N. S. Shulgina; Шульгина Н. С.; M. Yu. Krupnova; Крупнова М. Ю.; A. E. Kuritsyn; Курицын А. Е.; S. A. Murzina; Мурзина С. А.; N. N. Nemova; Немова Н. Н.

doi:10.31857/S0475145023020039

Влияние разных режимов освещения и кормления на активность ферментов энергетического обмена у сеголетков атлантического лосося в условиях аквакультуры

Авторы: Кузнецова М.В.¹, Родин М.А.¹, Шульгина Н.С.¹, Крупнова М.Ю.¹, Курицын А.Е.¹, Мурзина С.А.¹, Немова Н.Н.¹
Учреждения:
1. Институт биологии – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”
Выпуск: Том 54, № 2 (2023)
Страницы: 162-171
Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
URL: https://ruspoj.com/0475-1450/article/view/669949
DOI: https://doi.org/10.31857/S0475145023020039
EDN: https://elibrary.ru/XEWVOW
ID: 669949

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Исследовали влияние постоянного и естественного режимов освещения в сочетании с разными режимами кормления на активность ферментов энергетического и углеводного обмена в мышцах и печени сеголетков лосося, искусственно выращиваемых в аквакультуре в условиях южного региона России. Выявленные межгрупповые различия в активности исследуемых ферментов у сеголетков указывают на отличия в уровне энергетического обмена и использования углеводов в процессах синтеза АТФ и других путях биосинтеза в мышцах и печени в зависимости от условий освещения, в том числе в сочетании с режимом кормления. Высокий уровень аэробного обмена в мышцах и усиление использования углеводов в гликолизе в печени рыб у сеголетков лосося, выращенных при постоянном освещении, соответствовали их наибольшему среднему приросту массы. У особей из всех экспериментальных групп установлены изменения в активности исследуемых ферментов в зависимости от времени после начала эксперимента, свидетельствующие об увеличении уровней аэробного и анаэробного обмена в мышцах и гликолиза в печени, необходимых для осуществления процессов биосинтеза.

Ключевые слова

фотопериод, атлантический лосось, активность ферментов энергетического обмена

Список литературы

Ивантер Э.В., Коросов А.В. Элементарная биометрия. Петрозаводск, 2010. 104 с.
Кочетов Г.А. Практическое руководство по энзимологии. М.: Высшая школа, 1980. 272 с.
Мурзина С.А., Провоторов Д.С., Воронин В.П., Кузнецова М.В., Курицын А.Е., Немова Н.Н. Показатели липидного обмена у сеголетков атлантического лосося Salmo salar, выращиваемых в условиях аквакультуры в Южном Регионе РФ при дифференциальных режимах освещения и кормления // Известия РАН. Сер. Биол. 2023. № 2.
Озернюк Н.Д. Энергетический обмен в раннем онтогенезе рыб. М.: Наука, 1985. 175 с.
Чурова М.В., Мещерякова О.В., Немова Н.Н. Взаимосвязь линейно-весовых характеристик с активностью некоторых ферментов и молекулярно-генетическими показателями в белых мышцах сигов разных возрастных групп из озера Каменное (Республика Карелия) // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов. Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2010. С. 304–311.
Чурова М.В., Мещерякова О.В., Веселов А.Е., Немова Н.Н. Активность ферментов энергетического и углеводного обмена и уровень некоторых молекулярно-генетических показателей у молоди лосося (Salmo salar L.), различающейся возрастом и массой // Онтогенез. 2015. Т. 46. № 5. С. 304–312.
Ahmad R., Hasnain A.U. Ontogenetic changes and developmental adjustments in lactate dehydrogenase isozymes of an obligate air-breathing fish Channa punctatus during deprivation of air access // Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 2005. V. 140. № 2. P. 271–278.
Biswas A.K., Seoka M., Inoue Y., Takii K., Kumai H. Photoperiod influences the growth, food intake, feed efficiency and digestibility of red sea bream (Pagrus major) // Aquaculture. 2005. V. 250. № 3–4. P. 666–673.
Björnsson B.T. et al. Photoperiod and temperature affect plasma growth hormone levels, growth, condition factor and hypoosmoregulatory ability of juvenile Atlantic salmon (Salmo salar) during parr-smolt transformation // Aquaculture. 1989. V. 82. № 1–4. P. 77–91.
Björnsson B.T., Hemre G.I., Bjørnevik M., Hansen T. Photoperiod regulation of plasma growth hormone levels during induced smoltification of underyearling Atlantic salmon // General and Comparative Endocrinology. 2000. V. 119. № 1. P. 17–25.
Boeuf G., Le Bail P.Y. Does light have an influence on fish growth? // Aquaculture. 1999. V. 177. № 1–4. P. 129–152.
Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248–254.
Bücher T., Pfleiderer G. Pyruvate kinase from muscle / Methods in Enzymology. 1955. V. I. P. 345–440.
Churova M.V., Meshcheryakova O.V., Veselov A.E., Efremov D.A., Nemova N.N. Activity of metabolic enzymes and muscle-specific gene expression in parr and smolts Atlantic salmon Salmo salar L. of different age groups // Fish Physiology and Biochemistry. 2017a. V. 43. № 4. P. 1117–1130.
Churova M.V., Shulgina N., Kuritsyn A., Krupnova M.Y., Nemova N.N. Muscle-specific gene expression and metabolic enzyme activities in Atlantic salmon Salmo salar L. fry reared under different photoperiod regimes // Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 2020. V. 239. P. 110330.
Couture P., Dutil J.D., Guderley H. Biochemical correlates of growth and condition in juvenile Atlantic cod (Gadus morhua) from Newfoundland // Canadian J. Fisheries and Aquatic Sciences. 1988. V. 55. № 7. P. 1591–1598.
Gauthier C., Campbell P., Couture P. Physiological correlates of growth and condition in the yellow perch (Perca flavescens) // Comparative Biochemistry and Physiology: Part A. 2008. V. 151. P. 526–532.
Guderley H. Locomotor performance and muscle metabolic capacities: impact of temperature and energetic status // Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology. 2004. V. 139. № 3. P. 371–382.
Harmon J.S., Sheridan M.A. Glucose-stimulated lipolysis in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) liver // J. Fish Physiol. and Biochem. 1992. V. 10. P. 189–199.
Imsland A.K., Le Francois N.R., Lammare S.G., Ditlecadet D., Sigurosson S., Foss A. Myosin expression levels and enzyme activity in juvenile spotted wolfish (Anarhichas minor) muscle: a method for monitoring growth rates // Can J. Fish Aquat. Sci. 2006. V. 63. P. 1959–1967.
Koedijk R.M., Le François N.R., Blier P.U., Foss A., Folkvord A., Ditlecadet D., Lamarre S.G., Stefansson S.O., Imsland A.K. Ontogenetic effects of diet during early development on growth performance, myosin mRNA expression and metabolic enzyme activity in Atlantic cod juveniles reared at different salinities // Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular and Integrative Physiology. 2010. V. 156. № 1. P. 102–109.
Llewellyn L., Sweeney G.E., Ramsurn V.P., Rogers S.A., Wigham T. Cloning and unusual expression profile of the aldolase B gene from Atlantic salmon // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Gene Structure and Expression. 1998. V. 1443(3). P. 375–380.
Mathers E.M., Houlihan D.F., Cunningham M.J. Nucleic acid concentrations and enzyme activities as correlates of growth rate of the saithe Pollachius virens: growth-rate estimates of open-sea fish // Marine Biology. 1992. V. 112. P. 363–369.
Metón I., Mediavilla D., Caseras A., Cantó E., Fernández F., Baanante I.V. Effect of diet composition and ration size on key enzyme activities of glycolysis–gluconeogenesis, the pentose phosphate pathway and amino acid metabolism in liver of gilthead sea bream (Sparus aurata) // British J. Nutrition. 1999. V. 82. № 3. P. 223–232.
Migaud H., Davie A., Taylor J.F. Current knowledge on the photoneuroendocrine regulation of reproduction in temperate fish species // J. Fish Biol. 2010. V. 76. № 1. P. 27–68.
Smith L. Spectrophotometric assay of cytochrome c oxidase // Methods in Biochem Analysis. 1995. V. 2. P. 427–434.
Somero G.N., Childress J.J. A violation of the metabolism-size scaling paradigm: activities of glycolytic enzymes in muscle increase in larger size fish // Physiol. Zool. 1980. V. 53. № 3. P. 322–337.
Sonmez A.Y., Hisar O., Hisar S.A., Alak G., Aras M.S., Yanik T. The effects of different photoperiod regimes on growth, feed conversion rate and survival of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fry // J. Anim. Vet. Adv. 2009. V. 8. P. 760–763.
Taylor J.F., North B.P., Porter M.J.R., Bromage N.R., Migaud H. Photoperiod can be used to enhance growth and improve feeding efficiency in farmed rainbow trout, Oncorhynchus mykiss // Aquaculture. 2006. V. 256. № 1–4. P. 216–234.
Tian W.N., Braunstein L.D., Pang J., Stuhlmeier K.M., Xi Q.C., Tian X., Stanton R.C. Importance of glucose-6-phosphate dehydrogenase activity for cell growth // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. P. 10609–10617.
Treberg J.R., Lewis J.M., Driedzic W.R. Comparison of liver enzymes in osmerid fishes: key differences between a glycerol accumulating species, rainbow smelt (Osmerus mordax), and a species that does not accumulate glycerol, capelin (Mallotus villosus) // Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 2002. V. 132. P. 433–438.
Wootton R.J. Growth: environmental effects // Encyclopedia of Fish Physiology: From Genome to Environment / Ed. Farrell A.P. San Diego: Academic Press, 2011. V. 3. P. 1629–1632.