Птицы, являясь консументами высших порядков, обладают очень высокой степенью чувствительности к воздействию антропогенных факторов и нередко рассматриваются в качестве своеобразных биологических индикаторов состояния окружающей среды [1]. Большая синица является оптимальным модельным видом [3, 4], населяющим как города, так и лесные зоны.
Заселяя антропогенные ландшафты, птицы оказываются в новой для них экологической обстановке, которая вначале обусловливает адаптивные изменения наиболее подвижных черт – поведения и биологии. Со временем подобные изменения могут привести к нарушению физиологических процессов и изменению важнейших популяционных показателей [5, 6]. Комплексное представление о биологическом своеобразии обследуемого вида дают отдельные морфологические и физиологические показатели. Гематологические показатели четко реагируют на изменения, происходящие в организме, и успешно используются исследователями в разнообразных целях [9]. Исследованиями П.И. Барышникова, А.Ю. Бондарева, Н.А. Новикова (2010) установлено, что Parusmajor может быть резервуаром и переносчиком многих социально-опасных болезней, в том числе и орнитоза [2]. Однако исследований, отражающих особенности метаболизма большой синицы на биохимическом уровне, в доступной нам литературе не обнаружено.
Целью нашей работы было провести биохимические и гематологические исследования крови большой синицы, обитающей в антропогенном ландшафте, в городе Иваново.
Материалы и методы исследования
Исследование выполнено на 48 разновозрастных и разнополых особях Parusmajor на кафедре акушерства, хирургии и незаразных болезней животных в осенне-зимний период 2014 г. Материалом для исследования послужила кровь, взятая из правой яремной вены в вакуумные пробирки для специальных биохимических исследований с активатором свертывания и гематологических – с К2 ЭДТА.
Из гематологических методов использовали определение гемоглобина методом Сали, подсчет форменных элементов в камере Горяева с реактивом Фриеда и Лукачевой (в модификации И.А. Болотникова), исследование гематокрита выполнили прибором «гематокрит», дифференцированный подсчет лейкоцитов в мазках крови окрашенных экспресс-методом по Diff-Quick проводили путем микроскопии при увеличении х1600 (окуляр х16, объектив х100).
Биохимические показатели (содержание глюкозы, общего белка, альбумина, мочевины, триглицеридов, холестерола, кальция, фосфора, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), амилазы определяли на полуавтоматических биохимических анализаторах BioChem ВA и BA-88A (mindray) Semi-auto-chemistryAnalyzer в лечебно-профилактическом и лабораторно-диагностическом центре «Ветасс», организованном при кафедре.
Результаты и их интерпретация
У большой синицы в сыворотке крови содержание общего белка в среднем 28,77 г/л, крайние значения его составили 21,00―38,20 г/л.
У птиц, обитающих в естественных и антропогенных ландшафтах, по сравнению с млекопитающими, концентрация белка в крови значительно меньше [7, 11], что, возможно, связано с пищевыми предпочтениями, большими затратами белкового пула на поддержание гомеостаза, образование структурных компонентов, особенностями протеосинтетической функции печени. Уровень альбуминов и глобулинов соответственно 14,83 (11,00–17,2) и 13,93 (9,9–21,9) г/л. В большинстве случаев (77 %) альбумин-глобулиновый (А/Г) коэффициент соответствовал 1,1, но у некоторых особей он был очень низким – 0,74, у других, очень высоким – 1,73. Изменение А/Г коэффициента может быть обусловлено особенностями метаболизма, физиологическими процессами, скоростью обновления альбуминов в крови в течение суток. Поскольку диета большой синицы бедна белком, то уровень мочевины в сыворотке крови находился в диапазоне от 1,04 до 2,76 ммоль/л, что характерно для большинства видов птиц [8].
Исследование энергетического обмена представлено в таблице.
Содержание глюкозы, триглицеридов и холестерола в сыворотке крови большой синицы, ммоль/л, n=48
|
Показатель |
М |
±m |
min |
max |
|
Глюкоза |
21,0 |
0,46 |
20,3 |
21,6 |
|
Триглицериды |
1,03 |
0,07 |
0,96 |
1,14 |
|
Холестерол |
2,86 |
0,49 |
2,12 |
3,24 |
Уровень глюкозы, триглицеридов и холестерола в крови большой синицы высокий, как и у большинства птиц, обитающих в городах [7] и кормящихся в «птичьих столовых», обустроенных людьми, где много семян подсолнечника, дробленой лещины и арахиса, кусочков несоленого сала, хлебных крошек и печенья, жирных сливок, а также совершающих налеты в сектор частных домовладений, и поедают остатки корма из мисок собак и кошек.
Рис. Содержание фосфора и кальция
в сыворотке крови у большой синицы:
содержание фосфора
содержание кальция
Об обеспеченности организма макроэлементами судят по содержанию кальция и фосфора в сыворотке крови (рис.). Нами выяснено, что достоверные отличия в содержании этих элементов у большой синицы отсутствуют.
Минимальная концентрация неорганического фосфора в сыворотке крови составила 1,76, максимальная – 2,21 ммоль/л, общего кальция – 1,79 и 2,03 ммоль/л соответственно.
Возможно, что такое количество неорганического фосфора у большой синицы обусловлено затратами его в виде фосфатов (нуклеиновые кислоты, нуклеотиды) и соединений фосфорной кислоты (АТФ и креатинфосфат), выполняющих ряд регуляторных функций (через цАМФ) для поддержания высокой скорости ферментативных реакций, интенсивной мышечной деятельности (полет), гомеостаза и температуры тела (42–44 ºС).
У этих птиц минимальная скорость обмена веществ на 65 % больше, чем у других пород [10], о чем свидетельствуют показатели энзиматической активности. Так, активность АСТ и АЛТ достигла 438,9 и 191,3 ЕД, щелочной фосфатазы (ЩФ) – 585,5 ЕД, α-амилазы – 1832,1 ЕД.
При исследовании крови установлено, что максимальный функциональный пул эритроцитов в крови большой синицы не превышает 1,34х1012/л, минимальный – 1,17х1012/л.
Содержание гемоглобина в среднем составило 145,3 г/л, однако диапазон его изменения очень широкий – от 86,0 до 192,0 г/л. Как правило, высокое содержание гемоглобина регистрировали в крови молодых особей, наименьшее – у самок. Гематокритная величина, показывающая отношение объема эритроцитов к объему жидкой части крови, в среднем составила 32 %, лишь у молодых птиц показатель повышался до 42 %.
У птиц подсчет лейкоцитов затруднен из-за быстрого лизиса этих клеток. В мазках крови встречаются полихроматофильные эритроциты, что, вероятно, обусловлено усиленным эритропоэзом.
Исследование лейкоцитарного профиля крови показало, что содержание базофилов составляет от 0 до 1 %, эозинофилов – 2–18 %, гетерофилов – 3–43 %, лимфоцитов – 41–88 %, моноцитов – от 2 до 17 %. Лимфоцитарный ряд представлен преимущественно малыми формами, большие составляют не более двух процентов всех лимфоцитов.
Заключение
В крупнейшем текстильном центре г. Иваново отмечается неудовлетворительное состояние атмосферного воздуха и воды. Основным загрязнителем атмосферного воздуха и воды в городе является автотранспорт, предприятия энергетики, машиностроения, химической и легкой промышленности, жилищно-коммунальное хозяйство.
Несмотря на то, что птицы могут длительное время обходиться без воды при потреблении корма, достигающего 30 % от собственного веса, в их организм вместе с компонентами рациона поступает большое количество поллютантов, таких как бензапирен, формальдегид, свинец, литий, неорганическое железо и хлориды [12]. Поэтому очень важно проводить мониторинговые исследования гематологического и биохимического профиля крови модельных видов птиц для оценки их адаптивных возможностей, сохранения вида в природе, а также качества среды обитания. У Parusmajor, обитающей в урбанизированном ландшафте г. Иваново, при биохимическом и гематологическом исследовании установлены средние значения:
- В сыворотке крови уровень общего белка и альбуминов составил 28,77 и 14,83 ммоль/л; глюкозы, триглицеридов и холестерола – 21,0, 1,03 и 2,86 ммоль/л; неорганического фосфора и общего кальция – 1,92 и 1,93 ммоль/л соответственно;
- Активность ферментов АСТ, АЛТ, ЩФ и α-амилазы составила 438,9; 191,3; 585,5 и 1832,1 ЕД;
- В цельной крови концентрация эритроцитов 1,26х1012/л, гемоглобина – 145,3 г/л, гематокрит – 32 %;
- Лейкоцитарный профиль крови представлен лимфоцитами (67,2 %), гетерофилами (17,0 %), моноцитами (8,3 %), эозинофилами (7,2 %) и базофилами (0,3 %).
Рецензенты:
Сесорова И.С., д.б.н., доцент, доцент кафедры анатомии ГБОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия», г. Иваново;
Шептуховский М.В., д.п.н., профессор, эколог, заведующий кафедрой экологии и географии ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет» Шуйский филиал, г. Шуя.