We studied the influence of hypoxic-hypercapnic environment under the effect of hypothermia (artificial hibernation) C hemical composition of phospholipids that are structural components of cell membranes plays an important role in their functioning and various processes in cells. In particular, saturated fatty acids (SFAs) are the main energy substrate for cardiomyocytes. Unsaturated fatty acids (UFAs), due to their ability to increase the degree of unsaturation in phospholipid acyl chains and reduce microviscosity of cellular membranes, are very important in the regulation of membrane permeability and functioning of membrane-bound proteins. In addition, certain UFAs are precursors of physiologically active substances, such as eicosanoids [1].Modification of lipid composition, affecting the intensity of metabolism, acts as a compensatory mechanism that provides functionality of membrane under various conditions. Particularly, changes in ambient temperature, hypoxia, etc. lead to certain shifts in the composition of eukaryotic membrane lipids [2,3]. The study of animal adaptations to different environmental conditions remains current issue of theoretical and practical biology.Non-hibernating mammals influenced by hypothermia in hypoxic-hypercapnic gaseous medium fall into so-called cold narcosis or artificial hibernation state. This results in reduction of metabolic rate along with changes in bioenergetic processes in tissues and mitochondria [4,5].The main suppliers of energy stored in the form of ATP in eukaryotic cells are mitochondria. Their functional activity is provided by the inner membrane which contains components of the electron transport chain and ATP synthase that are needed to transform the energy of electrons transfer for ATP synthesis. This energy is crucial for specific cellular functions, including response formation to external stimuli [6]. The matter of particular interest is the study of the role of lipids in mitochondrial membranes adaptation to extreme conditions. Due to the changes in concentration and ratio of fatty acids, lipid composition of membranes undergoes reorganization, creating optimal conditions for preserving functional activity of intracellular organelles in particular and cells in general [7].The studies of temperature adaptation of homeotherms indicate the regulatory role of lipids in hibernation. However, natural and artificial hibernation affect the lipid composition of cell membranes of mammals in different ways [8]. In addition, existing data on the effects of low temperatures or artificial hibernation on the chemical composition of lipids in mammals tissues are uncertain.
Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03041, Україна У процесах адаптації живих систем до екстремальних умов зовнішнього середовища велике значення надається жирним кислотам ліпідів. Методом газової хроматографії з полум'яно-іонізаційним детектором досліджено вплив гіпокси-гіперкапнічного середовища за гіпотермії на жирнокислотний спектр ліпідів печінки, серця та крові щурів. Встановлено зміни у кількісному складі жирних кислот ліпідів. Для печінки виявлено лише зростання вмісту олеїнової кислоти. У серці спостерігається зниження вмісту насичених жирних кислот, моноєнових ненасичених жирних кислот, переважно за рахунок олієнової, та зростання вмісту полієнових ненасичених жирних кислот, зокрема арахідонової та докозагексаєнової. У крові зростає сумарний вміст насичених жирних кислот та збільшується ступінь насиченості жирних кислот. Водночас спостерігається перерозподіл у вмісті ненасичених жирних кислот: переважно знижується вміст олеїнової, лінолевої, ліноленової кислот, що, можливо, пов'язано з їх участю у захисті від оксидативного впливу, та зростає вміст арахідонової та докозагексаєнової кислот, які залучені до регуляції біологічних процесів. Через одну добу після зняття дії досліджуваних чинників у серці та крові вміст цих жирних кислот не повертається до рівня контролю, що може обумовлюватись їх участю в регуляторних системах за гіпокси-гіперкапнічного впливу при гіпотермії та виходу із цього стану. Виявлена специфічна перебудова кількісного складу жирних кислот ліпідів печінки, серця та крові щурів може мати компенсаторний характер, який спрямований на підтримку їх функціональної активності за но вих умов існування.
Реферат: Дослідження участі жирних кислот тканин риб у процесах реактивності організму за дії екзогенних чинників є необхідною ланкою у вивченні клітинних механізмів гіпобіотичного впливу. Методом газової хроматографії визначено склад та кількісний вміст жирних кислот загальних ліпідів білих м'язів коропа української лускатої породи. Ідентифіковано 28 жирних кислот та виявлено перерозподіл їх кількісного вмісту за гіпокси-гіперкапнічного впливу зі зниженням температури середовища (штучний гіпобіоз). Встановлено зниження сумарного вмісту насичених та збільшення вмісту ненасичених жирних кислот переважно за рахунок поліненасичених кислот родин ω-3 та ω-6. Припускається, що підтримання оптимального співвідношення ω-3/ω-6 в умовах експерименту відбувається шляхом участі ацил-ліпідних ω-3-та ω-6-десатураз. Виявлені модифікації вмісту жирних кислот ліпідів білих м'язів коропа, ймовірно, залучені до клітинного механізму дії гіпобіотичних чинників (гіпоксія, гіперкапнія, гіпотермія) на організм риб.Ключові слова: жирні кислоти, білі м'язи, короп, штучний гіпобіоз, гіперкапнія, гіпоксія.Реферат: Исследование участия жирных кислот тканей рыб в процессах реактивности организма при действии экзогенных факторов -важное звено в изучении клеточных механизмов гипобиотического воздействия. Методом газовой хроматографии определены состав и количественное содержание жирных кислот общих липидов белых мышц карпа украинской чешуйчатой породы. Идентифицировано 28 жирных кислот и установлено перераспределение их количественного содержания при гипокси-гиперкапническом воздействии со снижением температуры среды (искусственный гипобиоз). Установлено снижение суммарного содержания насыщенных и рост содержания ненасыщенных жирных кислот преи-мущественно за счет полиненасыщенных кислот семей ω-3 и ω-6. Предполагается, что поддержание оптимального соотношения ω-3/ω-6 в условиях исследования осуществляется при участии ацил-липидных ω-3-та ω-6-десатураз. Уста-новленные модификации содержания жирных кислот липидов белых мышц карпа, возможно, вовлечены в клеточный механизм действия гипобиотических факторов на организм рыб.Ключевые слова: жирные кислоты, белые мышцы, карп, искусственный гипобиоз, гипоксия, гиперкапния.Abstract: Study of the involvement of fish tissue fatty acids into the organism reactivity caused by an influence of exogenous factors is crucial for investigation of cell mechanisms underlying hypobiotic effect. Gas chromatography was used to estimate the composition and quantities of fatty acids of total lipids in white muscles of the Ukrainian scaly carp species. Twenty eight fatty acids were identified and their quantitative redistribution was revealed under hypoxic-hypercapnic action following a decrease in the environmental temperature (artificial hibernation). The decrease in total content of saturated and an increase in the one of unsaturated fatty acids was mainly due to the ω-3 and ω-6 polyunsaturated acids family. The optimum ω-3/ω-6 ratio under the studied conditions was supposedly maintained due to acyl-lipid ω-3 and ω-6...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.