Уже второй год группа ученых АлтГУ под руководством доктора биологических наук, профессора Любови Яныгиной изучают рачков-артемий – маленьких ракообразных, которые обитают в соленых озерах Алтайского края. Их цисты (высушенные яйца) активно идут на экспорт и используются в качестве корма для аквакультуры – чаще всего креветок.
Научная работа идет в рамках гранта РНФ «Рациональное использование биоресурсов артемиевых водоемов: перспективы использования многоспектральных данных дистанционного зондирования и биотехнологического потенциала микроорганизмов». В этом году основное внимание ученых было сосредоточено на исследованиях содержания каротиноидов в тканях артемии.
От чего зависит концентрация каратиноидов?«Каротиноиды – это жирорастворимые пигменты, которые придают рачкам яркий оранжево-красный цвет. Многие, кто купались в озере Большое Яровое, видели этих ярких представителей планктона. Но это не просто «краска»: каротиноиды обладают выраженной антиоксидантной активностью и способствуют повышению скорости роста, выживаемости и устойчивости культивируемых гидробионтов к стрессовым факторам. Учитывая особую значимость артемии в качестве корма для мальков рыб и креветок, высокое содержание каротиноидов в ее тканях становится важным фактором повышения скорости роста и поддержания здоровья культивируемых гидробионтов», – отмечает Любовь Яныгина , профессор кафедры зоологии и физиологии АлтГУ, доктор биологических наук.
Рекордсмен по каротиноидамЕще в 1987 году исследователи из Бельгии проанализировали цисты артемии из 17 водоёмов Европы, Азии, Африки, Австралии и Америки и выявили, что максимальные концентрации каротиноидов характерны именно для сибирских цист. Однако до сих пор оставалось не ясным, какие факторы влияют на накопление каротиноидов в естественных условиях, существуют ли сезонные вариации концентраций и как пигменты распределены в разных тканях артемии. Чтобы ответить на эти вопросы, была изучена популяция артемии озера Большое Яровое – одного из наиболее значимых промысловых артемиевых водоемов России.
«Исследования показали, что концентрация каротиноидов существенно зависит от возраста – максимальна она у науплиусов (только что вылупившихся рачков), с возрастом концентрация снижается и минимальна у взрослых особей. Причем взрослые самки накапливают каротиноиды преимущественно в яйцевых мешках, где их концентрация в пять раз выше, чем в грудном отделе. Эти запасы и служат «кладовой», обеспечивающей высокую концентрацию каротиноидов в цистах, а затем и в вылупившихся из них науплиусах. Такая «материнская забота» обеспечивает потомству защиту на ранних, самых уязвимых этапах жизни. Эти «материнские резервы» постепенно расходуются по мере роста рачка или потребляются и усваиваются культивируемыми организмами, если науплиусы были использованы в качестве корма», – объясняет биолог.
Интересным результатом работы стал анализ факторов окружающей среды, способствующих накоплению каротиноидов. Традиционно считалось, что каротиноиды служат защитой от ультрафиолета и их концентрация увеличивается с ростом излучения. Однако предварительные результаты исследований на озере Большое Яровое позволяют предположить, что ключ к накоплению – не ультрафиолет, а еда. Соотношение углерода к азоту (C:N) в тканях артемии (показатель упитанности и липидного статуса рачков) оказалось значимым предиктором накопления каротиноидов. А само C:N, в свою очередь, зависело от доли зеленой водоросли Dunaliella в фитопланктоне — основного природного источника β-каротина в гипергалинных озерах.
Полученные результаты помогают не только лучше понять, от чего зависит концентрация каротиноидов в артемии, но и создают основу для разработки стратегий обогащения этими ценными соединениями, например, через управление липидным профилем артемии. Однако это предположение требует дальнейшей экспериментальной проверки.
