2025 Выпуск №3

Оценка токсичности кадмия и свинца в отношении Galleria mellonella с выявлением потенциальных белковых маркеров насекомого

DOI

10.5922/vestniknat-2025-3-10

Страницы / Pages

140-146

Аннотация

Тяжелые металлы кадмий и свинец являются одними из широко распрост­ранен­ных в окружающей среде в результате деятельности промышленного, животно­водчес­ко­го и аграрного секторов. Эти тяжелые металлы могут привести к возникновению серь­езных физиологических и биохимических нарушений у позвоночных и беспозво­ноч­ных, в связи с чем актуальными остаются биоиндикация и оценка токсичности тя­же­лых металлов по показателям специфических белковых маркеров. Для насекомых как наиболее распространенной в экосистемах группы беспозвоночных животных за­грязнение экосистем следами тяжелых металлов приводит к элиминации в первую оче­редь. В связи с этим повышенная чувствительность насекомых к уровню загряз­не­ния учитывается в лабораторных тестах по оценке токсичности тяжелых метал­лов. Из числа существующих видов для оценки токсичности был выбран организм Gal­le­ria mellonella. Оценка токсичности тяжелых металлов Cd и Pb позволила предпо­ло­жить наличие специфических белковых маркеров токсичности, а именно белков с мас­сой 25 и 70 кДа.

Список литературы

1. Vareda J. P., Valente A. J. M., Durães L. Assessment of heavy metal pollution from anthropogenic activities and remediation strategies: A review // Journal of Environ­mental Management. 2019. № 246. Р. 101—118. doi: 10.1016/j.jenvman.2019.05.126.

2. Rahman Z., Singh V. P. The relative impact of toxic heavy metals (THMs) (arse­nic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr)(VI), mercury (Hg), and lead (Pb)) on the to­tal environment: an overview // Environmental Monitoring and Assessment. 2019. № 191. doi: 10.1007/s10661-019-7528-7.

3. Alengebawy A., Abdelkhalek S. T., Qureshi S. R., Wang M. Q. Heavy Metals and Pes­ticides Toxicity in Agricultural Soil and Plants: Ecological Risks and Human Health Implications // Toxics. 2021. № 9. doi: 10.3390/toxics9030042.

4. Vukašinović E. L., Čelić T. V., Kojić D. et al. The effect of long term exposure to cadmium on Ostrinia nubilalis growth, development, survival rate and oxidative sta­tus // Chemosphere. 2020. № 243. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.125375.

5. Coates C. J., Lim J., Harman K. et al. The insect, Galleria mellonella, is a compatible model for evaluating the toxicology of okadaic acid // Cell Biology and Toxico­logy. 2019. № 35. Р. 219—232. doi: 10.1007/s10565-018-09448-2.

6. Мукминов М. Н., Дубина Д. Р., Юркова Е. М. и др. Восковая моль Galleria mello­nella как тест-объект при биотестировании (на примере кадмия и свинца) // Фундаментальные и прикладные решения приоритетных задач пчеловод­ства : сб. науч.-практ. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Казань, 2023. С. 139—143.

7. Taszłow P., Wojda I. Changes in the hemolymph protein profiles in Galleria mellonella infected with Bacillus thuringiensis involve apolipophorin III. The effect of heat shock // Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 2015. № 88. С. 123—143. doi: 10.1002/arch.21208.

8. Шамаев Н. Д., Шуралев Э. А., Ефимова М. А. Анализ и документирование гелей и мембран в программном обеспечении «Image Lab» при электрофорезе и блоттинге : учеб.-метод. пособие. Казань, 2021. EDN: TTTJAW.

9. Park K., Kwak I. S. Cadmium-induced developmental alteration and upregula­tion of serine-type endopeptidase transcripts in wild freshwater populations of Chi­ronomus plumosus // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020. № 192. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110240.

10. Braeckman B., Brys K., Rzeznik U., Raes H. Cadmium pathology in an insect cell line: ultrastructural and biochemical effects // Tissue and Cell. 1999. № 31. Р. 45—53. doi: 10.1054/tice.1998.0019.

11. Braeckman B., Smagghe G., Brutsaert N. et al. Cadmium uptake and defense mechanism in insect cells // Environmental Research. 1999. № 80. Р. 231—243. doi: 10.1006/enrs.1998.3897.

12. Zurovec M., Vasková M., Kodrík D. et al. Light-chain fibroin of Galleria mellonel­la L. // Molecular Genetics and Genomics. 1995. № 247. P. 1—6. doi: 10.1007/BF00 425815.

13. Chaitanya R. K., Dutta-Gupta A. Light chain fibroin and P25 genes of Corcyra cephalonica: Molecular cloning, characterization, tissue-specific expression, synchro­nous developmental and 20-hydroxyecdysone regulation during the last instar larval development // General and Comparative Endocrinology. 2010. № 167. Р. 113—121. doi: 10.1016/j.ygcen.2010.02.007.

14. Zurovec M., Kodrík D., Yang C. et al. The P25 component of Galleria silk // Molecular Genetics and Genomics. 1998. № 257. P. 264—270. doi: 10.1007/s00438005 0647.

15.  Pilley S., Kaur H., Hippargi G. et al. Silk fibroin: a promising bio-material for the treatment of heavy metal-contaminated water, adsorption isotherms, kinetics, and mechanism // Environmental Science and Pollution Research. 2022. № 29. P. 56606—56619. doi: 10.1007/s11356-022-19833-4.

16. Schmarsow R., Moliné M. P., Damiani N. et al. Toxicity and sublethal effects of lead (Pb) intake on honey bees (Apis mellifera) // Chemosphere. 2023. № 344. doi: 10.2478/jas-2020-0009.

17. Lidman J., Jonsson M., Berglund Å. M. M. The effect of lead (Pb) and zinc (Zn) contamination on aquatic insect community composition and metamorphosis // Scien­ce of The Total Environment. 2020. № 734. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139406.